Moelle osseuse - qu'est-ce que la moelle osseuse fait?


Moelle osseuse - qu'est-ce que la moelle osseuse fait?

La moelle osseuse est le tissu spongieux à l'intérieur de certains os dans le corps, y compris les os de la hanche et de la cuisse. La moelle osseuse contient des cellules immatures, appelées cellules souches.

De nombreuses personnes atteintes de cancers du sang tels que la leucémie et le lymphome, l'anémose falciforme et d'autres maladies mortelles, s'appuient sur des transplantations de moelle osseuse ou de sang de cordon pour survivre.

Des cellules sains de moelle osseuse et de sang sont nécessaires pour vivre. Lorsque la maladie affecte la moelle osseuse afin qu'elle ne puisse plus fonctionner efficacement, une transplantation sanguine de moelle ou de moelle de cordon pourrait être la meilleure option de traitement; Pour certains patients, c'est le seul remède potentiel.

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Voici quelques points clés sur la moelle osseuse. Plus d'informations détaillées et de soutien sont dans l'article principal.

  • Une transplantation de moelle osseuse peut sauver la vie de personnes atteintes de la leucémie, des lymphomes et d'autres cancers du sang.
  • À la naissance, toute la moelle osseuse est rouge. À mesure que les humains vieillissent, la moelle rouge commence de plus en plus à se convertir en moelle jaune.
  • Chez les adultes, environ la moitié de la moelle osseuse est rouge et la moitié est jaune.
  • 200 milliards de nouveaux globules rouges sont fabriqués par la moelle osseuse tous les jours, ainsi que des globules blancs et des plaquettes.
  • Environ 1% des globules rouges du corps sont régénérés tous les jours.
  • La moelle osseuse saine fabrique entre 150 000 et 450 000 plaquettes par microlitre de sang, la quantité de sang qui correspond à la tête d'une épingle.
  • La moelle osseuse contient des cellules souches mésenchymateuses et hématopoïétiques.
  • Environ 10 000 personnes aux États-Unis sont diagnostiquées chaque année avec des maladies nécessitant des transplantations de moelle osseuse.
  • 7 personnes sur 10 qui ont besoin d'une transplantation de moelle osseuse n'ont pas de donneur correspondant dans leur famille et comptent sur le registre des donneurs de moelle osseuse pour trouver une correspondance.
  • Le processus d'adaptation d'un patient avec un donneur implique de comparer des antigènes de leucocytes humains (HLA) afin de trouver une correspondance.
  • Plusieurs maladies, dont certaines sont incurables, constituent une menace pour la moelle osseuse et empêchent la moelle osseuse de transformer les cellules souches en cellules essentielles.

Qu'est-ce que la moelle osseuse?

La moelle osseuse est un tissu moelleux et gélatineux qui remplit les cavités médullaires - les centres des os. Il existe deux types de moelle osseuse: la moelle osseuse rouge (également appelée tissu myéloïde) et la moelle osseuse jaune (tissu adipeux). 1

Les deux types de moelle osseuse sont très vasculaires et enrichis de nombreux vaisseaux sanguins et capillaires. 2

La moelle osseuse fait plus de 200 milliards de cellules sanguines nouvelles chaque jour. 8 La plupart des cellules sanguines du corps se développent à partir de cellules de la moelle osseuse. 5

Longue section transversale de l'os montrant la moelle osseuse rouge et jaune.

Cellules souches de la moelle osseuse

La moelle osseuse comporte deux types de cellules souches: Mésenchymateux et hématopoïétique. La moelle osseuse rouge se compose d'un tissu fibreux délicat et hautement vasculaire contenant des cellules souches hématopoiétiques, qui sont des cellules souches sanguines. La moelle osseuse jaune contient des cellules souches mésenchymateuses, également appelées cellules stromales de la moelle, qui produisent de la graisse, du cartilage et de l'os. 4

Les cellules souches sont des cellules immatures (primitives) qui ont la capacité de se transformer en plusieurs types de cellules. Les cellules souches hématopoïétiques dans la moelle osseuse donnent lieu à deux types principaux de cellules: les lignées myéloïdes et lymphoïdes, y compris les cellules telles que les monocytes, les macrophages, les neutrophiles, les basophiles, les éosinophiles, les érythrocytes, les cellules dendritiques et les mégacaryocytes ou plaquettes, ainsi que Les lymphocytes T, les cellules B et les cellules tueuses naturelles.

Il existe différents types de cellules souches hématopoïétiques qui varient en termes de capacité et de puissance de régénération; Certains sont multipotents, oligopotent ou unipotent comme déterminé par le nombre de types de cellules qu'ils peuvent créer. Les cellules souches hématopoïétiques pluripotentes diffèrent des autres cellules sanguines en raison des propriétés suivantes:

  • Renouvellement: peut reproduire une autre cellule identique à elle-même
  • Différenciation: peut générer un ou plusieurs sous-groupes de cellules plus matures.

Le processus de développement de différentes cellules sanguines à partir de ces cellules souches pluripotentes est connu sous le nom d'hématopoïèse. 11

Ce sont ces cellules souches nécessaires à la transplantation de moelle osseuse.

Les cellules souches se divisent et produisent constamment de nouvelles cellules. Certaines nouvelles cellules restent comme des cellules souches et d'autres passent par une série d'étapes de maturation (précurseurs ou cellules explosives) avant de former des cellules sanguines complètement matures. Les cellules souches se multiplient rapidement pour produire des millions de cellules sanguines chaque jour. dix

Les cellules sanguines ont une durée de vie limitée (environ 100 à 120 jours pour les globules rouges) et sont constamment remplacées. La production de cellules souches saines est essentielle. 12

Les vaisseaux sanguins servent de barrière pour empêcher les cellules sanguines immatures de quitter la moelle osseuse. Seules les cellules sanguines matures contiennent les protéines membranaires nécessaires pour attacher et passer à travers l'endothélium des vaisseaux sanguins. Cependant, les cellules souches hématopoïétiques peuvent traverser la barrière de la moelle osseuse et peuvent être récoltées à partir d'un sang périphérique (circulant). 15

Les cellules souches sanguines dans la moelle osseuse rouge peuvent se multiplier et mûrir en trois types importants de cellules sanguines, chacune ayant leur propre travail:

  • Les globules rouges (érythrocytes) - transportent de l'oxygène autour du corps
  • Les globules blancs (leucocytes) - aider à lutter contre les infections et les maladies. Les globules blancs comprennent les lymphocytes - la pierre angulaire du système immunitaire - et les cellules myéloïdes qui comprennent les granulocytes: neutrophiles, monocytes, éosinophiles et basophiles
  • Plaquettes (thrombocytes) - aide à la coagulation après une blessure. Les plaquettes sont des fragments du cytoplasme des mégacaryocytes, une autre cellule de moelle osseuse.

Une fois mûres, ces cellules sanguines migrent de la moelle et sont introduites dans la circulation sanguine, où elles exercent des fonctions importantes nécessaires pour garder le corps vivant et en bonne santé. 7

Les cellules souches mésenchymateuses se trouvent dans la cavité de la moelle osseuse et se différencient en plusieurs lignées stromales, telles que les chondrocytes (génération du cartilage), les ostéoblastes (formation osseuse), les ostéoclastes, les adipocytes (tissu adipeux), les myocytes (muscles), les macrophages, les cellules endothéliales Et les fibroblastes. 6

moelle osseuse rouge

Tous les globules rouges et les plaquettes chez les humains adultes sont formés dans la moelle osseuse rouge, qui produit également environ 60 à 70% des lymphocytes (le reste commence la vie dans la moelle osseuse rouge et devient complètement formé dans les tissus lymphatiques, y compris le thymus, La rate et les ganglions lymphatiques. 1

La moelle osseuse rouge joue également un rôle dans l'oblitération des vieux globules rouges, avec le foie et la rate.

Moelle osseuse jaune

Le but principal de la moelle osseuse jaune est d'agir comme un magasin de matières grasses, en aidant à assurer la subsistance et à maintenir l'environnement correct pour que l'os fonctionne. Cependant, dans des conditions particulières, telles que la perte de sang grave ou la fièvre, la moelle jaune peut revenir à la moelle rouge. 1

La moelle jaune a tendance à être située dans les cavités centrales des os longs et est généralement entourée d'une couche de moelle rouge avec de longues trabécules (structures en forme de faisceau) dans un cadre réticulaire éponge. 6

Chronologie de la moelle osseuse

La moelle osseuse se développe d'abord dans la clavicule près de la fin du développement foetal et devient active environ 3 semaines plus tard. La moelle osseuse remplace le foie en tant qu'organe hématopoïétique majeur à 32-36 semaines de gestation.

La moelle osseuse reste rouge jusqu'à l'âge de sept ans car le besoin d'une nouvelle formation continue de sang est élevé. Au fur et à mesure que le corps vieillit, la moelle rouge est progressivement remplacée par des tissus adipeux jaunes. Les adultes ont une moyenne d'environ 2,6 kg (5,7 lbs) de moelle osseuse, dont environ la moitié est rouge. 3

Chez les adultes, la plus forte concentration de moelle rouge est dans les os de la vertèbre, des hanches (l'ilium), du sternum, des côtes, du crâne et aux extrémités métaphysaire et épiphysaire des os longs du bras (humérus) et des jambes ( Fémur et tibia). Tous les autres os spongieux, spongieux et cavités centrales des os longs sont remplis de moelle jaune.

Que fait la moelle osseuse pour votre corps?

La majorité des globules rouges, des plaquettes et la plupart des globules blancs se forment dans la moelle rouge. La moelle osseuse jaune produit de la graisse, du cartilage et de l'os.

Les globules blancs survivent de quelques heures à quelques jours, des plaquettes pendant environ 10 jours et des globules rouges pendant environ 120 jours. Ces cellules doivent être constamment remplacées par la moelle osseuse, car chaque cellule sanguine a une espérance de vie définie.

Certaines conditions peuvent déclencher une production supplémentaire de cellules sanguines, par exemple lorsque la teneur en oxygène des tissus du corps est faible, s'il y a perte de sang ou d'anémie, ou si le nombre de globules rouges diminue. Dans de tels cas, les reins produisent et libèrent de l'érythropoïétine, une hormone qui stimule la moelle osseuse pour produire plus de globules rouges.

De même, la moelle osseuse produit et libère plus de globules blancs en réponse à des infections et plus de plaquettes en réponse à des saignements. Si une personne subit une perte de sang grave, la moelle osseuse jaune peut être activée et transformée en moelle osseuse rouge.

Formation de globules sanguins à partir de la différenciation des cellules souches hématopoiétiques dans la moelle osseuse rouge.

La moelle osseuse saine est importante pour les systèmes et les activités suivants:

Système circulatoire

Le système circulatoire touche chaque organe et système dans le corps et contient un certain nombre de cellules différentes avec une variété de fonctions. Les globules rouges transmettent de l'oxygène aux cellules et aux tissus, les plaquettes sont transportées dans le sang pour aider le caillot sanguin après une blessure et les globules blancs sont transportés vers des sites d'infection ou de blessures.

Hémoglobine

L'hémoglobine est la protéine des globules rouges qui leur donne leur couleur. L'hémoglobine recueille de l'oxygène dans les poumons, la transporte dans les globules rouges et libère de l'oxygène dans les tissus tels que le cœur, les muscles et le cerveau. Le dioxyde de carbone (CO 2 ), Un produit de récupération de la respiration, est également éliminé par l'hémoglobine et renvoyé aux poumons pour être expiré.

Le fer

Le fer est un nutriment important pour la physiologie humaine. Il se combine avec la protéine pour faire l'hémoglobine dans les globules rouges et est essentiel à la production de globules rouges (érythropoiesis). Le corps conserve le fer dans le foie, la rate et la moelle osseuse. La plupart du fer nécessaire chaque jour pour fabriquer de l'hémoglobine provient du recyclage des vieux globules rouges.

des globules rouges

La production de globules rouges est appelée érythropoiesis. Il faut environ 7 jours pour une cellule souche engagée pour devenir mature en un globule rouge totalement fonctionnel. À mesure que les globules rouges vieillissent, ils deviennent moins actifs et plus fragiles.

Le vieillissement des globules rouges est éliminé ou détruit par un type de globule blanc (macrophages) dans une opération connue sous le nom de phagocytose et le contenu de ces cellules est libéré dans le sang. Le fer libéré dans ce processus est porté soit à la moelle osseuse pour la production de nouveaux globules rouges, soit au foie ou à d'autres tissus pour le stockage.

Dans des conditions normales, environ 1% des globules rouges totaux du corps sont remplacés tous les jours. Chez une personne saine, environ 200 milliards de globules rouges sont produites chaque jour.

globules blancs

La moelle osseuse produit de nombreux types de globules blancs, ce qui est nécessaire pour un système immunitaire sain. Ces cellules empêchent et combattent toutes les infections.

Les principaux types de globules blancs ou de leucocytes sont:

1) Lymphocytes

Des lymphocytes sont produits dans la moelle osseuse. Ils fabriquent des anticorps naturels pour lutter contre les infections causées par les virus qui pénètrent dans le corps par le nez, la bouche ou toute autre muqueuse, ou par des coupures et des pâtes. Les cellules spécifiques reconnaissent la présence d'envahisseurs étrangers (antigènes) qui pénètrent dans le corps et envoient un signal à d'autres cellules pour attaquer les antigènes.

Le nombre de lymphocytes augmente en réponse à ces invasions. Il existe deux types majeurs de lymphocytes: les lymphocytes B et T.

2) Monocytes

Des monocytes sont également produits dans la moelle osseuse. Les monocytes mûrs ont une espérance de vie dans le sang de seulement 3-8 heures, mais lorsqu'ils se déplacent dans les tissus, ils atteignent des cellules plus grandes appelées macrophages. Les macrophages peuvent survivre dans les tissus pendant de longues périodes où ils engloutissent et détruisent des bactéries, des champignons, des cellules mortes et d'autres matériaux étrangers au corps.

3) Granulocytes

Le granulocyte est le nom familial ou collectif donné à trois types de globules blancs: neutrophiles, éosinophiles et basophiles. Le développement d'un granulocyte peut prendre deux semaines, mais cette fois-ci est raccourci lorsqu'il existe une menace accrue comme une infection bactérienne.

La moelle osseuse conserve également une grande réserve de granulocytes matures. Pour chaque granulocyte circulant dans le sang, il peut y avoir 50 à 100 cellules qui attendent dans la moelle pour être libérées dans la circulation sanguine. En conséquence, la moitié des granulocytes dans la circulation sanguine peuvent être disponibles pour lutter activement contre une infection dans le corps dans les 7 heures suivant la reconnaissance d'une infection.

Une fois qu'un granulocyte a laissé le sang, il ne retourne normalement pas. Un granulocyte peut survivre dans les tissus jusqu'à 4 à 5 jours selon les conditions, mais il survit seulement pendant quelques heures dans la circulation.

4) Neutrophiles

Les neutrophiles sont le granulocyte le plus courant. Ils peuvent attaquer et détruire des bactéries et des virus.

5) Eosinophiles

Les éosinophiles sont impliqués dans la lutte contre de nombreux types d'infections parasitaires et contre les larves de vers parasites et d'autres organismes. Ils sont également impliqués dans certaines réactions allergiques.

6) Basophiles

Les basophiles sont les moins fréquents des globules blancs et répondent à divers allergènes qui provoquent la libération d'histamines, d'héparine et d'autres substances.

L'héparine est un anticoagulant (empêchant le sang de la coagulation), et les histamines sont des vasodilatateurs qui provoquent une irritation et une inflammation. Le résultat de la libération de ces substances consiste à les rendre plus perméables et à permettre aux globules blancs et aux protéines d'entrer dans les tissus pour engager le pathogène.

L'irritation et l'inflammation dans les tissus affectés par un allergène font partie de la réaction observée dans le rhume des foins, certaines formes d'asthme, d'urticaire et sous sa forme la plus grave, le choc anaphylactique.

Plaquettes

Les plaquettes sont produites dans la moelle osseuse par un procédé connu sous le nom de thrombopoïèse. Les plaquettes sont essentielles à la coagulation du sang et à la formation de caillots pour arrêter le saignement.

La perte de sang soudaine déclenche l'activité plaquettaire sur le site d'une blessure ou d'une blessure. Ici, les plaquettes se grouillent et se combinent avec d'autres substances pour former de la fibrine. La fibrine a une structure en forme de fil et forme une épelle ou un caillot externe.

La carence en plaquettes provoque l'ecchincement et le saignement plus facilement. Le sang ne peut pas bien coagler à une blessure ouverte, et il peut y avoir un plus grand risque de saignement interne si le nombre de plaquettes est très faible.

Système lymphatique

Le système lymphatique est constitué d'organes lymphatiques tels que la moelle osseuse, les amygdales, le thymus, la rate et les ganglions lymphatiques.

Tous les lymphocytes se développent dans la moelle osseuse à partir de cellules immatures appelées cellules souches. Les lymphocytes qui mûrissent dans la glande thymique (derrière le sternum) sont appelés cellules T. Les lymphocytes qui mûrissent dans la moelle osseuse ou les organes lymphatiques sont appelés cellules B. 14

Système immunitaire

Notre système immunitaire protège le corps des maladies. Il tue des microorganismes indésirables tels que des bactéries et des virus qui peuvent envahir le corps.

Comment notre système immunitaire lutte contre l'infection?

Les petites glandes appelées les ganglions lymphatiques sont dispersées dans tout le corps, et une fois que les lymphocytes sont fabriqués dans la moelle, ils se déplacent vers les ganglions lymphatiques. Les lymphocytes peuvent ensuite se déplacer entre chaque noeud à travers des canaux lymphatiques qui se rencontrent à des canaux de drainage importants qui se vident dans un vaisseau sanguin. Les lymphocytes entrent dans le sang à travers ces conduits.

Il existe trois principaux types de lymphocytes, qui jouent un rôle important dans le système immunitaire:

Lymphocytes B (cellules B)

Il existe trois types de lymphocytes. Les lymphocytes T, les lymphocytes B et les cellules tueuses naturelles.

Ces cellules proviennent de cellules souches hématopoïétiques dans la moelle osseuse chez les mammifères. Les cellules B expriment les récepteurs des cellules B (BCR) à la surface des cellules qui permettent à la cellule de se fixer à un antigène à la surface d'un microorganisme envahissant ou d'un autre agent antigénique. Pour cette raison, les cellules B sont connues sous le nom de cellules présentatrices d'antigène car elles alertent d'autres cellules du système immunitaire vers un micro-organisme envahisseur.

Les cellules B sécrètent également des anticorps qui se fixent à la surface des microbes qui causent l'infection. Ces anticorps sont en forme de Y, et chacun est apparenté à un "verrouillage" spécialisé dans lequel une «clé» d'antigène correspondante s'intègre. En tant que tel, chaque anticorps en forme de Y réagit à un microbe différent, déclenchant une plus grande réponse du système immunitaire dans le but de lutter contre l'infection.

Dans certaines circonstances, les cellules B identifient erronément les cellules normales du corps humain comme étant des antigènes qui nécessitent une réponse du système immunitaire. C'est le mécanisme qui repose sur le développement de maladies auto-immunes telles que la sclérose en plaques, la sclérodermie et le diabète de type 1.

Lymphocytes T (cellules T)

Ces cellules sont soi-disant parce qu'elles mûrissent dans le thymus, un petit organe de la partie supérieure de la poitrine, juste derrière le sternum (certaines cellules T mûr dans les amygdales). Il existe de nombreux types différents de lymphocytes T, et ils exercent une gamme de fonctions dans le cadre de l'immunité adaptative à médiation cellulaire. Les lymphocytes T aident les cellules B à fabriquer des anticorps contre les bactéries envahissantes, les virus ou d'autres microbes.

Contrairement aux cellules B, certaines cellules T engloutissent et détruisent les agents pathogènes directement, après se lier à l'antigène à la surface du microbe.

Les cellules T killer naturelles, à ne pas confondre avec les cellules tueuses naturelles du système immunitaire inné, permettent de mettre en évidence les systèmes immunitaires adaptatifs et innés. Les cellules NKT reconnaissent les antigènes présentés de manière différente de plusieurs autres antigènes et peuvent effectuer les fonctions des cellules T-helper et des lymphocytes T cytotoxiques. Ils peuvent également reconnaître et éliminer certaines cellules tumorales.

Cellules killer naturelles (NK)

Il s'agit d'un type de lymphocyte qui attaque directement les cellules qui ont été infectées par un virus.

Quels sont les tests de moelle osseuse?

L'examen de la moelle osseuse est utile pour diagnostiquer certaines maladies, en particulier celles liées au sang et aux organes formateurs de sang. Les tests fournissent des informations sur les magasins de fer et la production de sang. 1

Aspiration de la moelle osseuse Utilise une aiguille creuse pour enlever un petit échantillon (environ 1 ml) de moelle osseuse pour examen au microscope. L'aiguille est généralement insérée dans la hanche ou le sternum chez les adultes et dans la partie supérieure du tibia (l'os plus large de la jambe inférieure) chez les enfants et l'aspiration est utilisée pour extraire l'échantillon.

L'aspiration de la moelle osseuse est généralement effectuée lorsqu'elle est indiquée par des analyses de sang antérieures et est particulièrement utile pour fournir des informations sur divers stades de cellules sanguines immatures.

Les troubles dans lesquels l'examen médullaire est d'une valeur diagnostique spéciale incluent: 1

  • Leucémie
  • Le myélome multiple
  • Maladie de Gaucher
  • Cas inhabituels d'anémie
  • Autres maladies hématologiques.

Sur la page suivante Nous examinons de près les transplantations de moelle osseuse et comment la moelle osseuse est récoltée. Sur la page finale, nous discutons le don de moelle osseuse et ce qui se passe lors du don de la moelle osseuse.

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