Fonctionnement des neutrophiles et résultats anormaux

Les neutrophiles sont un type de globule blanc (GB ou granulocyte) qui nous protège des infections, entre autres fonctions. Ils représentent environ 40 à 60 % des globules blancs de notre corps et sont les premières cellules à arriver sur les lieux d’une infection bactérienne. Un nombre normal (absolu) de neutrophiles se situe entre 2500 et 7500 neutrophiles par microlitre de sang. Le nombre de neutrophiles peut être élevé en cas d’infection, en raison d’une augmentation de la production de la moelle osseuse comme dans le cas de la leucémie, ou en raison d’un stress physique ou émotionnel. Un faible nombre de neutrophiles peut également être un signe de maladie dans des cas tels que la leucémie, certaines infections, une carence en vitamine B12, la chimiothérapie, etc.

Fonctionnement

Les neutrophiles constituent la plus grande fraction des cellules sanguines produites par la moelle osseuse. Ils sont nos « premiers intervenants » et jouent le rôle de première ligne de défense contre les organismes infectieux qui pénètrent dans notre corps.

Ces cellules sont les premières à arriver sur les lieux lorsque nous sommes confrontés à des infections bactériennes. Les dommages causés aux cellules entraînent la libération de « chimiokines » qui attirent les neutrophiles sur le site dans un processus appelé chimiotaxie. Les neutrophiles peuvent être mieux connus de l’observateur occasionnel comme le composant principal du pus.

Les neutrophiles s’attaquent aux envahisseurs étrangers en les « mangeant », un processus appelé phagocytose, ou en les absorbant dans la cellule par un processus appelé endocytose. Une fois que l’organisme étranger se trouve à l’intérieur du neutrophile, il est « traité » par des enzymes qui entraînent la destruction de l’organisme. Les neutrophiles contribuent également à la régulation de la réponse immunitaire en général.

Les neutrophiles ont une durée de vie très courte, ne vivant en moyenne que 8 heures, mais notre corps produit environ 100 milliards de ces cellules chaque jour. Après avoir été libérées de la moelle osseuse, environ la moitié de ces cellules sont présentes le long de la paroi des vaisseaux sanguins et l’autre moitié se trouve dans les tissus de l’organisme.

Anatomie et structure

Les neutrophiles sont clairement visibles au microscope sous forme de cellules ayant 2 à 5 lobes caractéristiques dans le noyau, et qui se colorent en rose ou en violet avec des colorants neutres. Le terme « PMN » ou leucocyte polymorphonucléaire fait référence à cette découverte.

Les neutrophiles, les globules blancs et le système immunitaire

Il peut être déroutant d’entendre parler de globules blancs et de neutrophiles. Si les neutrophiles ne sont qu’un type de globules blancs, pourquoi les oncologues parlent-ils indifféremment d’un faible nombre de globules blancs et d’un faible nombre de neutrophiles avec la chimiothérapie (neutropénie induite par la chimiothérapie) ? Une réponse simple est qu’un faible taux de neutrophiles, en particulier, peut être très dangereux pour prédisposer les gens aux infections.

Tous les globules sanguins (globules blancs, globules rouges et plaquettes) sont formés dans la moelle osseuse – le tissu spongieux de la zone centrale des os comme la hanche. Dans la moelle osseuse, toutes ces cellules proviennent d’un type de cellule connu sous le nom de cellule souche hématopoïétique.

Ces cellules souches se différencient ensuite en différents types de cellules selon un processus appelé hématopoïèse. Comme toutes ces cellules commencent par une cellule souche commune, les processus qui endommagent la moelle osseuse – comme la chimiothérapie – affectent souvent tous les différents types de cellules sanguines. C’est ce qu’on appelle la suppression de la moelle osseuse par la chimiothérapie.

Outre les globules rouges et les plaquettes, il existe plusieurs types de globules blancs. Les globules blancs se développent selon deux axes différents. Une cellule souche peut se développer soit le long de la ligne lymphoïde, ce qui entraîne la formation éventuelle de lymphocytes T et B, soit le long de la ligne myéloïde. Une cellule de la lignée myéloïde peut se développer en un neutrophile, un éosinophile, un monocyte ou un basophile.

Les neutrophiles commencent sous forme de myéloblastes, qui se transforment en promyélocytes, myélocytes, métamyélocytes, bandes, puis en neutrophiles matures.

Nombre de neutrophiles

La numération des neutrophiles est vérifiée dans le cadre d’un hémogramme complet (CBC). Une CNA normale ou une numération absolue des neutrophiles se situe généralement entre 2500 et 7500 neutrophiles par microlitre.

Les niveaux de neutrophiles inférieurs à 2500 sont appelés neutropénie, bien que le degré de diminution soit important. Une CNA inférieure à 1000 est la plus grave et peut prédisposer sérieusement une personne aux infections.

Votre rapport de numération globulaire peut répartir les neutrophiles en deux catégories : les neutrophiles segmentés ou matures, et les neutrophiles immatures connus sous le nom de bandes. Dans les infections graves, la moelle osseuse est stimulée pour libérer davantage de neutrophiles (neutrophiles immatures), ce qui entraîne un nombre élevé de bandes sur votre rapport.

Lorsque les médecins vérifient un hémogramme complet (CBC) ou un nombre de globules blancs (WBC), ils recherchent également une augmentation ou une diminution du nombre prévu de neutrophiles. L’analyse des neutrophiles est donc une partie très importante de l’évaluation de la maladie en laboratoire.

Apparition des neutrophiles

L’apparition de neutrophiles, ou « morphologie », peut également être utile pour diagnostiquer une maladie. Alors qu’une numération globulaire complète détermine le nombre de globules blancs, un frottis du sang périphérique pour la morphologie est souvent effectué pour voir les caractéristiques spécifiques qui peuvent être présentes chez les neutrophiles. Par exemple, des granulations toxiques peuvent être observées chez les neutrophiles en cas d’infections graves, des neutrophiles hypersegmentés (plus de 5 lobes) peuvent être observés en cas de carence en vitamine B12 et de carence en folate, etc.

Les causes de la neutrophilie

Penser à la fonction des neutrophiles permet de mieux comprendre l’augmentation de leur nombre. Parmi les mécanismes qui peuvent augmenter le nombre de ces globules blancs, on peut citer

Réactif

Dans le cas de la neutrophilie réactive, on observe une augmentation du nombre de neutrophiles en réponse à des infections ou au stress. Les hormones du stress dans notre corps provoquent la libération d’un nombre plus important que la normale de ces cellules dans la moelle osseuse.

Prolifératif

La neutrophilie proliférative fait référence à une augmentation du nombre de neutrophiles due à une augmentation de leur production dans la moelle osseuse. On l’observe le plus souvent dans les cancers, comme la leucémie myélocytaire aiguë. Le type de globules blancs, dans ce cas, est souvent anormal, et même s’il y a plus de neutrophiles présents, ils ne fonctionnent pas aussi bien que les neutrophiles « normaux ».

Démarginalisation

Les neutrophiles sont souvent « vivants » et attachés à la paroi des vaisseaux sanguins. Ces neutrophiles peuvent être « démarginalisés » et circuler dans le sang en raison du stress, des infections et parfois de l’exercice physique. La libération de neutrophiles le long des vaisseaux sanguins dans la circulation sanguine est l’une des raisons pour lesquelles le nombre de globules blancs peut parfois augmenter rapidement (il faut plus de temps pour que de nouveaux neutrophiles soient produits ou libérés de la moelle osseuse).

Conditions qui peuvent causer la neutrophilie

Parmi les causes spécifiques d’une augmentation du nombre de neutrophiles (neutrophilie), on peut citer

• Infections
• Souligner
• Les cancers liés aux cellules sanguines comme la leucémie
• Les maladies auto-immunes telles que la polyarthrite rhumatoïde
• Traumatismes et brûlures
• Fumer
• Grossesse
• Thyroïdite
• Eclampsia

Neutrophiles immatures (bandes) dans le sang

La plupart des neutrophiles présents dans notre sang sont des neutrophiles matures. Les neutrophiles immatures peuvent être trouvés sur un frottis sanguin si l’organisme est stressé et qu’il y a un grand besoin de neutrophiles supplémentaires. Lorsque cela se produit, un nombre accru de neutrophiles immatures peut se frayer un chemin vers le sang à partir de la moelle osseuse avant d’atteindre la maturité. Votre médecin peut vous dire que vous avez un nombre accru de bandes – ou même des neutrophiles moins matures – sur votre numération sanguine.

Par ailleurs, une production accrue de neutrophiles immatures peut se produire dans le cas d’affections telles que les syndromes myélodysplasiques et les leucémies telles que la leucémie promyélocytaire aiguë.

Causes de la neutropénie

Votre nombre de neutrophiles peut diminuer seul, ou au contraire, être réduit en même temps que d’autres types de cellules sanguines. Le terme pancytopénie fait référence à une réduction des trois principaux types de cellules sanguines : les globules rouges (appelés anémie), les plaquettes (appelées thrombocytopénie) et les globules blancs.

Les mécanismes qui peuvent entraîner une faible numération des neutrophiles sont notamment

Diminution ou absence de la production de moelle osseuse

La moelle osseuse peut ralentir ou cesser de produire des globules blancs, par exemple, lorsque la moelle osseuse est blessée comme dans le cas de la chimiothérapie, ou en cas de carence en vitamines qui entraîne une production insuffisante.

Infiltration de la moelle osseuse

Lorsque la moelle osseuse est « prise en charge » par des cellules telles que les cellules cancéreuses, on parle d’infiltration de la moelle osseuse. La moelle osseuse peut également être prise en charge par le tissu cicatriciel (fibrose) dans des conditions telles que la myélofibrose.

Demande pour plus de neutrophiles

Davantage de neutrophiles peuvent être nécessaires, par exemple, pour combattre une infection ou en réponse à un traumatisme. Au départ, dans la plupart des infections bactériennes, le nombre de neutrophiles est augmenté. En cas d’infection grave, cependant, le nombre de neutrophiles peut être faible car le système immunitaire est débordé par l’infection.

Diminution de la survie des neutrophiles

Alors que les infections produisent généralement une augmentation du nombre de neutrophiles, une infection massive, ainsi que des infections par certains virus et des infections par rickettsies peuvent entraîner une diminution de la survie des neutrophiles et un faible nombre. Les neutrophiles peuvent également être confrontés à une destruction immunitaire due aux anticorps dirigés contre eux-mêmes dans des conditions telles que le lupus.

Destruction des neutrophiles déjà produits

Les neutrophiles qui ont été libérés de la moelle osseuse et qui circulent dans l’organisme peuvent être détruits de différentes manières. Cela peut se produire dans le cas de maladies auto-immunes dans lesquelles des anticorps (autoanticorps) sont produits qui détruisent directement les neutrophiles.

Neutropénie cyclique

Cette maladie rare, connue sous le nom de neutropénie cyclique, peut être génétique ou acquise, et se caractérise par des périodes intermittentes de faible numération des globules blancs flucidant avec un nombre normal de globules blancs.

Importance d’un faible nombre de neutrophiles

La gravité d’un faible taux de neutrophiles dépend de plusieurs facteurs, notamment du degré de neutropénie. Vous connaissez sans doute les histoires de « bébés bulles » – des enfants qui naissent avec un système immunitaire gravement compromis, mais il existe de nombreux degrés entre les deux.

Une faible numération des neutrophiles est l’un des effets secondaires graves de la chimiothérapie. Lorsque ces cellules sont limitées en nombre ou en fonction, ou les deux, notre corps est moins capable de combattre les infections, même avec des bactéries qui ne provoquent généralement pas d’infections graves.

Conditions pouvant causer une neutropénie

Par les mécanismes ci-dessus, une diminution du nombre de neutrophiles pourrait être due à :

• Chimiothérapie
• Anémie aplastique
• Exposition aux radiations
• Myélodysplasie
• les cancers du sang qui s’infiltrent dans la moelle osseuse, comme la leucémie
• Infections virales
• Infections graves (septicémie)
• Infections à rickettsies
• La fièvre typhoïde
• Hypersplénisme
• Réactions aux médicaments : Par exemple, à la pénicilline, à l’ibuprofène et à la phénytoïne
• Hyperglycémie
• Carence en vitamine B12 (anémie mégaloblastique) et carence en acide folique
• La neutropénie de Kostmann (une maladie génétique qui touche les jeunes enfants)
• Idiosyncrasique (c’est-à-dire que personne ne sait avec certitude pourquoi le nombre de neutrophiles est faible)

Diagnostic

Si le nombre de neutrophiles est anormal sur un CBC, une évaluation plus approfondie est nécessaire. Cela commence généralement par une anamnèse et un examen physique en gardant à l’esprit les causes potentielles des niveaux anormaux. Un frottis périphérique (différentiel) est souvent l’étape suivante, et permet de rechercher toute autre anomalie visible dans les cellules sanguines, y compris les neutrophiles (comme la présence de neutrophiles immatures que l’on ne trouve pas habituellement dans le sang, appelés blastes). Une NFS peut également être répétée pour exclure toute erreur de laboratoire.

Des tests supplémentaires dépendront des causes possibles d’une anomalie et peuvent inclure :

• Un examen de la moelle osseuse : Pour évaluer les cellules à leur origine dans la moelle osseuse
• Tests à évaluer pour les infections
• des analyses sanguines, telles que des tests de la fonction thyroïdienne, du taux de vitamine B12, etc.

Exemples : Le nombre de neutrophiles d’Olivia était faible après son traitement de chimiothérapie, et son oncologue lui a donc recommandé de commencer à prendre des antibiotiques pour prévenir une infection.

Sources des articles (certains en anglais)

1. École de médecine Icahn au Mont Sinaï. Test différentiel sanguin. 2019.
2. Rosado MM, Picchianti diamanti A, Cascioli S, et al. Hyper-IgM, neutropénie, infections légères et faible réponse à la stimulation polyclonale : syndrome d’hyper-IgM ou immunodéficience variable commune? Int J Immunopathol Pharmacol. 2011;24(4):983-91. doi:10.1177/039463201102400416
3. Jenne CN, Liao S, Singh B. Neutrophiles : premiers répondants multitâches de l’immunité et de l’homéostasie tissulaire. Cell Tissue Res. 2018;371(3):395-397. doi:10.1007/s00441-018-2802-5
4. Summers C, Rankin SM, Condliffe AM, Singh N, Peters AM, Chilvers ER. Cinétique des neutrophiles dans la santé et la maladie. Tendances Immunol. 2010;31(8):318-24. doi:10.1016/j.it.2010.05.006
5. Manley HR, Keightley MC, Lieschke GJ. Le noyau des neutrophiles : Une influence importante sur la migration et la fonction des neutrophiles. Front Immunol. 2018;9:2867. doi:10.3389/fimmu.2018.02867
6. Lima SS, França MS, Godoi CC, et al. patients neutropéniques et leurs complications infectieuses dans un hôpital universitaire. Rev Bras Hematol Hemoter. 2013;35(1):18-22. doi:10.5581/1516-8484.20130009
7. Lawrence SM, Corriden R, Nizet V. The Ontogeny of a Neutrophil : Mechanisms of Granulopoiesis and Homeostasis. Microbiol Mol Biol Rev. 2018;82(1). doi:10.1128/MMBR.00057-17
8. Gibson C, Berliner N. How we evaluate and treat neutropenia in adults. Le sang. 2014;124(8):1251-8. doi:10.1182/blood-2014-02-482612
9. De kouchkovsky I, Abdul-hay M. « Acute myeloid leukemia : a comprehensive review and 2016 update ». Cancer du sang J. 2016;6(7):e441. doi:10.1038/bcj.2016.50
10. Nishitani N, Sakakibara H. Association of psychological stress response of fatigue with white blood cell count in male daytime workers. Ind Health. 2014;52(6):531-4. doi:10.2486/indhealth.2013-0045
11. Farsalinos KE, Romagna G. Neutrophilie idiopathique chronique chez un fumeur, soulagée après l’arrêt du tabac grâce à l’utilisation de la cigarette électronique : un cas d’étude. Clin Med Insights Case Rep. 2013;6:15-21. doi:10.4137/CCRep.S11175
12. Kumar CC. Anomalies génétiques et défis dans le traitement de la leucémie myéloïde aiguë. Gènes Cancer. 2011;2(2):95-107. doi:10.1177/1947601911408076
13. Lustberg MB. Gestion de la neutropénie chez les patients cancéreux. Clin Adv Hematol Oncol. 2012;10(12):825-6.
14. Toma A, Fenaux P, Dreyfus F, Cordonnier C. Infections dans les syndromes myélodysplasiques. Haematologica. 2012;97(10):1459-70. doi:10.3324/haematol.2012.063420
15. Wangdi T, Winter SE, Bäumler AJ. La fièvre typhoïde : « on ne peut pas frapper ce qu’on ne voit pas ». Microbes intestinaux. 2012;3(2):88-92. doi:10.4161/gmic.18602
16. Fainsod-levi T, Gershkovitz M, Völs S, et al. Hyperglycemia Impairs Neutrophil Mobilization Leading to Enhanced Metastatic Seeding. Cell Rep. 2017;21(9):2384-2392. doi:10.1016/j.celrep.2017.11.010
17. Adewoyin AS, Nwogoh B. Peripheral blood film – a review. Ann Ib Postgrad Med. 2014;12(2):71-9.
18. Kyritsi EM, Yiakoumis X, Pangalis GA, et al. High Frequency of Thyroid Disorders in Patients Presenting With Neutropenia to an Outpatient Hematology Clinic STROBE-Compliant Article. Médecine (Baltimore). 2015;94(23):e886. doi:10.1097/MD.0000000000000886

Lectures complémentaires

• Amulic,B, Cazalet C, Haye G, et al. Fonction des neutrophiles : Des mécanismes à la maladie. Revue annuelle d’immunologie. 2012. 30:459-489. doi:10.1146/annurev-immunol-020711-074942