Leucocytes (globules blancs): caractéristiques, fonctions, types, maladies
Les leucocytes sont un ensemble diversifié de cellules sanguines appartenant au système immunitaire. Ceux-ci manquent de pigments, ils sont donc également appelés globules blancs. Les cellules sont impliquées dans la réponse immunitaire et dans l'élimination des agents pathogènes potentiels qui pénètrent dans l'organisme.
Les globules blancs appartiennent à deux grandes catégories: les granulocytes et les cellules mononucléées ou agranulocytes. Dans les granulocytes, nous avons les éosinophiles, les basophiles et les neutrophiles. Le contenu des granules est généralement toxique et lorsque ces cellules les vident, ils peuvent lutter contre les infections. Les noyaux de ces cellules sont généralement segmentés ou lobés.
Les cellules mononucléées sont constituées de deux types de cellules: les monocytes et les lymphocytes. Chaque type de leucocyte a un travail particulier dans la défense.
La plupart des leucocytes proviennent d'une cellule souche myéloïde, tandis que les lymphocytes proviennent d'une cellule souche lymphoïde. Lorsque le nombre de leucocytes est modifié, cela peut être une indication médicale pour diagnostiquer une pathologie ou une infection.
Perspective historique
La découverte des leucocytes a eu lieu au milieu du dix-huitième siècle par William Hewson, qui les décrivait simplement comme des cellules dépourvues de couleur.
En outre, il a mentionné que ces cellules étaient produites par le système lymphatique, où elles étaient transportées dans la circulation sanguine. Hewson pensait que les globules blancs pourraient devenir plus tard des globules rouges.
Durant cette période, aucune technique de coloration n’a permis une étude plus détaillée des leucocytes. Pour cette raison, le chercheur Paul Ehrlich a utilisé différents colorants qui lui ont permis de classer les globules blancs dans différents types.
Système immunitaire humain: inné et adaptatif
Pour comprendre la fonction des leucocytes dans le système immunitaire, nous devons savoir que ce système est clairement divisé en deux composants appelés inné et adaptatif. Chacun a ses propres récepteurs de reconnaissance et a sa propre vitesse pour réagir aux agents pathogènes qui attaquent l'hôte.
Immunité innée
Les mécanismes activés immédiatement en présence d'une entité étrangère correspondent à l'immunité innée. Ces barrières incluent la peau et les muqueuses, des molécules solubles telles que le complément, des peptides ayant des propriétés antimicrobiennes, des cytosines, entre autres. Évolutivement, cela semble être un système primitif.
Les cellules qui les composent sont des macrophages et des cellules dendritiques. Ces cellules utilisent des récepteurs qui reconnaissent certains modèles présents dans le matériel génétique, réagissant rapidement aux structures biochimiques générales partagées par les agents pathogènes.
Immunité adaptative
En revanche, la réponse adaptative est beaucoup plus lente. Dans les cellules qui le composent, nous avons les lymphocytes T et B qui possèdent des récepteurs pour des antigènes spécifiques. La réponse adaptative a "mémoire" et peut répondre plus rapidement si l'antigène en question a déjà été présent dans le corps.
Ces deux systèmes agissent en synergie avec l'objectif commun de défendre le corps contre les infections et contre la prolifération des cellules cancéreuses.
Caractéristiques et fonctions
Le sang est un tissu liquide qui circule dans le système cardiovasculaire. Cette matrice liquide contient des éléments et des fragments cellulaires de trois types: érythrocytes ou globules rouges, leucocytes ou globules blancs et thrombocytes ou plaquettes.
Dimensions et morphologie
Les leucocytes ou globules blancs sont un groupe de cellules sphériques dépourvues de pigments. Les dimensions moyennes varient entre 9 et 18 micromètres (µm).
Contrairement aux autres cellules sanguines, les leucocytes conservent le noyau dans son état de cellules matures. En fait, le noyau est la principale caractéristique utilisée pour la classification de ces cellules.
Fonctions
Ils sont impliqués dans la défense de l'organisme. Les leucocytes ont la capacité de se déplacer dans les espaces cellulaires grâce à un processus appelé diapédèse, migrant selon le mouvement amiboïde.
Cette mobilité est contrôlée principalement par la chimiotaxie et par les neutrophiles. Pour éliminer les agents pathogènes, les leucocytes effectuent une phagocytose.
Il existe cinq types principaux de leucocytes et chacun d’eux est associé à une fonction particulière du système immunitaire. Les cellules constituant les leucocytes étant très hétérogènes, nous allons décrire leurs caractéristiques et leurs fonctions dans la section suivante.
Types de lymphocytes
Il existe plusieurs classifications pour les leucocytes. La classification peut être établie en observant la cellule à la lumière d'un microscope optique, après avoir été colorée avec une série de colorants, ou bien en fonction des antigènes présents à la surface de la cellule à l'aide d'une technique appelée cytométrie en flux.
Dans cet article, nous utiliserons la classification proposée par le microscope optique, grâce à sa large utilisation et à sa simplicité. Ensuite, nous décrirons en détail chacune des catégories principales: granulocytes et cellules mononucléées.
Granulocytes
Comme leur nom l'indique, les granulocytes sont des cellules dont le cytoplasme est riche en granules. Outre la présence de ces compartiments, les granulocytes sont caractérisés par la présence de noyaux lobés ou segmentés.
Il existe une sous-catégorie dans les granulocytes qui classe les cellules en fonction de leur réponse à différentes colorations.
Si les granulés sont colorés avec des colorants acides tels que l’éosine, ce sont des éosinophiles. Si le colorant qui les tache est de nature basique, tel que le bleu de méthylène, le granulocyte est appelé basophile. Enfin, s’il ne réagit pas aux taches, on les appelle neutrophiles.
Comme la segmentation nucléaire des neutrophiles est importante, on les appelle généralement des cellules polymorphonucléaires.
Neutrophiles
Les neutrophiles sont les granulocytes les plus abondants et constituent la première ligne de défense contre les infections causées par des bactéries et d’autres agents. Ce sont des éléments du système immunitaire inné.
Les granules de cellules contiennent une batterie entière d’enzymes et de bactéries qui favorise la destruction des agents pathogènes et des êtres étrangers.
Pour remplir sa fonction, ces cellules peuvent migrer vers différents tissus et phagocyter l'élément en question. Après avoir détruit l'agent pathogène, le neutrophile meurt généralement et peut être excrété avec les résidus bactériens sous forme de pus.
Les neutrophiles peuvent sécréter une série de substances qui alertent les autres cellules du système immunitaire - neutrophiles ou macrophages - et les "flambent" ou les recrutent là où elles sont nécessaires.
Ils sont également liés à la réponse inflammatoire et à la production de pièges extracellulaires à neutrophiles.
Éosinophiles
Dans les granulocytes, les éosinophiles ne représentent qu'un faible pourcentage du nombre total de cellules - bien que leur nombre puisse augmenter chez les patients présentant une infection ou une fièvre. Ils sont liés à la réponse aux événements allergiques.
Comme les neutrophiles, les éosinophiles sont des leucocytes capables de phagocyter des agents étrangers pénétrant dans l'organisme. Ils ont été liés spécifiquement à la présence de parasites et d'helminthes.
Les granules qui présentent les éosinophiles contiennent des enzymes digestives et d'autres composants cytotoxiques, leur permettant de jouer leur rôle de cellules de défense.
Bien que ce soient des cellules de très petites dimensions destinées à phagocyter un parasite, les éosinophiles peuvent se percher à la surface de celui-ci et vider le contenu toxique des granules.
Basophiles
Dans les granulocytes, les basophiles sont les cellules les moins abondantes. Cela suppose une série de complications méthodologiques pour les étudier, raison pour laquelle on sait très peu de choses sur sa biologie et sa fonction.
Historiquement, les basophiles étaient considérés comme des cellules jouant un rôle secondaire dans les processus allergiques. Cela a été détecté par la présence de récepteurs pour les immunoglobulines E à la surface de la membrane.
Aujourd'hui, il a été possible de confirmer le rôle des basophiles en tant que membres du système immunitaire inné et adaptatif. Ces cellules sont capables de sécréter une série de cytokines qui aident à moduler la réponse immunitaire et à amener les cellules B à synthétiser des immunoglobulines E.
Grâce à la libération de cytokines, les basophiles initient la réaction allergique. Ce processus n'est pas limité par les réactions spécifiques des antigènes avec les immunoglobulines E; elles peuvent être déclenchées par une longue liste d'autres molécules telles que les antigènes du parasite, les lectines, entre autres.
Contrairement aux éosinophiles et aux neutrophiles, la teneur en granules de basophiles a été peu étudiée.
Outre les éosinophiles, les basophiles participent également à la lutte contre les infestations causées par les helminthes.
Cellules mononucléaires
La deuxième catégorie de leucocytes est constituée de cellules mononucléées dans lesquelles on trouve des monocytes et des lymphocytes.
Contrairement aux granulocytes, le noyau des cellules mononucléées n'est ni segmenté ni lobé, il est arrondi et unique. On les appelle aussi agranulocytes, car ils ne contiennent pas les granules typiques des éosinophiles, des basophiles et des neutrophiles.
Les monocytes
Caractéristiques des monocytes
Les monocytes sont les plus gros lymphocytes et, en termes de proportions, correspondent à près de 11% de tous les leucocytes en circulation. Ils se caractérisent par la présence d'un noyau sous la forme d'un rein et d'un cytoplasme bleuâtre. Ils existent à la fois dans le sang et dans les tissus.
Fonctions
Les fonctions des monocytes sont très variées, participant aux réactions du système immunitaire inné et adaptatif.
Faisant partie du système immunitaire inné, les monocytes sont capables de reconnaître une série d'agents pathogènes de nature bactérienne grâce à la reconnaissance de récepteurs qui stimulent la production de cytokines et la phagocytose.
Ils possèdent une série de récepteurs de type Fc, ce qui leur permet de phagocyter et d’attaquer les matériaux recouverts d’anticorps.
Les macrophages et les cellules dendritiques peuvent interagir avec les lymphocytes T et B pour initier une réponse adaptative. Les cellules dendritiques sont connues pour leur excellent rôle en tant que cellules présentant l'antigène.
Enfin, les monocytes participent à l'élimination des débris cellulaires et des cellules mortes dans les zones touchées par des lésions tissulaires ou des infections. Ils participent également à la synthèse de protéines telles que les facteurs de coagulation, les composants du complément, les enzymes, les interleukines, entre autres.
Les lymphocytes
Caractéristiques des lymphocytes
Les lymphocytes sont des cellules originaires de la moelle osseuse, où ils se différencient et mûrissent. A la fin de son développement, les cellules entrent en circulation. Le nombre de leucocytes varie en fonction de plusieurs facteurs, tels que l'âge, le sexe et l'activité de la personne.
Les lymphocytes présentent quelques particularités par rapport au reste des leucocytes. Ce ne sont pas des cellules terminales, car lorsqu’elles sont stimulées, elles entament un processus de division cellulaire mitotique, aboutissant à des cellules effectrices et à mémoire.
Ils ont la capacité de passer du sang aux tissus, puis de revenir dans le sang. En raison de la complexité du processus, le modèle de migration n’est pas bien décrit dans la littérature.
Types de lymphocytes
Ceux-ci sont divisés en trois grands groupes: les cellules T, les cellules B et les cellules tueuses naturelles ou NK (de l'anglais natural killer ). Les cellules T et B jouent un rôle indispensable dans la réponse immunitaire adaptative, alors que les cellules NK ne représentent qu'un faible pourcentage des lymphocytes impliqués dans la réponse innée.
Les cellules T sont appelées ainsi parce qu'elles se trouvent dans le thymus, les cellules B dans la moelle osseuse (le B provient de la moelle osseuse anglaise), alors que les cellules NK sont produites aux deux sites.
En ce qui concerne la réponse adaptative, il convient de souligner trois caractéristiques. Premièrement, il possède un nombre considérablement élevé de lymphocytes, chacun avec des récepteurs spécifiques situés dans leurs membranes qui reconnaissent des sites spécifiques d'antigènes étrangers.
Après le contact avec un antigène, la cellule peut s'en souvenir et cette mémoire cellulaire peut provoquer une réaction plus rapide et plus vigoureuse s'il y a une nouvelle exposition au même antigène. Notez que les antigènes du corps sont tolérés et ignorés par le système immunitaire.
Fonctions des lymphocytes
Chaque type de lymphocyte a une fonction spécifique. Les lymphocytes B participent à la production d'anticorps et à la présentation d'antigènes aux lymphocytes T.
Les cellules B sont également impliquées dans la production de cytokines qui régulent une variété de cellules T et la présentation de l'antigène.
Les cellules T sont divisées en CD4 + et CD8 +. Les premières sont divisées en plusieurs catégories et participent spécifiquement à des fonctions telles que la médiation de la réponse immunitaire contre les agents pathogènes intracellulaires, les infections bactériennes, l’induction fongique de l’asthme et d’autres réponses allergiques.
Ceux du type CD8 + sont capables de détruire les cellules cibles au moyen des sécrétions des granules contenant une série d'enzymes toxiques. Dans la littérature, les cellules CD8 + sont également appelées lymphocytes T cytotoxiques, pour toutes les molécules qu'elles libèrent.
La fonction des lymphocytes NK est directement liée à la réponse immunitaire de type innée. En outre, ils sont capables de tuer des cellules tumorales et des cellules infectées par des virus. De plus, les cellules NK peuvent moduler les fonctions d'autres cellules, y compris les macrophages et les cellules T.
Durée de vie moyenne des leucocytes
Granulocytes et monocytes
La durée de vie des leucocytes dans le sang ou les tissus dépend du type étudié. Certains granulocytes, tels que les basophiles, ne vivent que quelques heures et les éosinophiles, quelques jours, environ un peu plus d'une semaine. Les monocytes durent également de quelques heures à quelques jours.
Les lymphocytes
La durée de vie des lymphocytes est sensiblement plus longue. Ceux qui sont impliqués dans les processus de mémoire peuvent durer des années et ceux qui ne durent pas quelques semaines.
Maladies
Les valeurs normales des leucocytes sont de l’ordre de 5 à 12.103 par mL. Les altérations du nombre total de leucocytes sont appelées leucopénie et leucocytose. Le premier terme fait référence à un faible nombre de cellules, tandis que la leucocytose désigne un nombre élevé.
Leucocytose
Un nombre élevé de leucocytes peut survenir en raison d'une réaction de l'organisme à un large éventail de processus physiologiques ou inflammatoires, ce dernier étant la cause la plus fréquente. Une leucocytose ou une infection inflammatoire est due à la présence de bactéries, de virus et de parasites.
Selon l'agent infectieux, les taux de leucocytes spécifiques varient d'une manière particulière. C'est-à-dire que chaque agent pathogène élève un certain type de leucocytes.
Par exemple, si l'agent est un virus, il peut y avoir une leucopénie ou une leucocytose. Dans le cas d'une bactérie, l'infection initiale est caractérisée par une neutrophilie, puis par une monocytose et se termine par une lymphocytose et la réapparition des éosinophiles.
Une augmentation des neutrophiles peut indiquer une réponse inflammatoire. Une augmentation du nombre d'éosinophiles est liée à la présence de parasites ou à un événement d'hypersensibilité.
Le dernier type de leucocytose est de type non infectieux et peut être dû à des causes néoplasiques ou non néoplasiques et non hématologiques.
Savoir que les valeurs de leucocytes sont anormales n'est pas un fait très instructif. Il faut caractériser le type de cellule affecté pour établir un diagnostic plus précis.
Leucopénie
Un faible nombre de leucocytes chez le patient peut survenir en raison d'une diminution de leur production dans la moelle osseuse, d'un hypersplénisme, entre autres conditions. Les leucocytes sont considérés comme anormalement bas si ce chiffre est inférieur à 4 000 leucocytes par mm3.
