Les neutrophiles sont les cellules immunitaires humaines les plus abondantes. Ils sont recrutés rapidement aux sites d'infection où leur fonction principale est d’éliminer les bactéries envahissantes et certaines espèces fongiques par phagocytose en libérant des enzymes granulaires et des protéines et en produisant une variété d’espèces de l'oxygène. Ils sont habituellement considérés comme des cellules à durée de vie très courte mais des données récentes sur la survie à long terme, la formation de pièges extracellulaires neutrophiles (NET), l’hétérogénéité, les fonctions suppressives et les lésions tissulaires ont permis d’approfondir la compréhension de leurs divers rôles dans l’infection et l’inflammation (1).

L’homéostasie de l’organisme par les neutrophiles est maintenue grâce à un équilibre délicat entre la granulopoïèse dans la moelle osseuse, le stockage et la libération, la margination intravasculaire, la clairance et la destruction. Pour sortir de la moelle épinière, les neutrophiles doivent migrer à travers l'endothélium qui sépare le compartiment hématopoïétique de la circulation sanguine. Après avoir quitté la moelle épinière, le neutrophile se retrouve dans l’un des deux compartiments sanguins : le pool circulant et le pool marginé. Le pool circulant est constitué de neutrophiles qui circulent librement dans les espaces vasculaires et le pool marginé est constitué de neutrophiles qui adhèrent à l’endothélium des capillaires et des veinules post-capillaires, souvent dans les poumons, le foie et la rate (2). Il a été avancé que, durant une infection, le pool marginé est considérablement réduit tandis que le pool circulant librement devient plus important (3). La moelle osseuse contient également un pool de réserve qui renferme des neutrophiles matures, dont le nombre est largement supérieur à celui des neutrophiles circulants.

L’activation des neutrophiles commence par une première exposition à des médiateurs, notamment des cytokines. Ces dernières peuvent être des cytokines de phase précoce, telles que le TNF-α, l’IL-1α et les motifs moléculaires associés aux pathogènes, dont des endotoxines, ainsi que des facteurs chimiotactiques de phase tardive tels que l’IL-8 et le GM-CSF. L’activation est suivie d’une régulation à la hausse de l’activité transcriptionnelle des neutrophiles et de la stimulation du métabolisme oxydatif des cellules. Les neutrophiles sont très efficaces pour générer des espèces réactives de l'oxygène (ERO). Ces ERO sont de puissants agents antimicrobiens. Toutefois, elles sont également préjudiciables pour l'hôte et les ERO produites par les neutrophiles sont donc rapidement éliminées par les macrophages. Un autre aspect de l’activité antimicrobienne des neutrophiles est la formation des pièges extracellulaires neutrophiles (NET) (4).

Activation des neutrophiles mesurée sur l’analyseur XN

Pour chaque leucocyte qui passe dans le faisceau laser, les signaux de diffusion frontale de la lumière (FSC), de diffusion latérale de la lumière (SSC) et de l’intensité de la fluorescence latérale de la lumière (SFL) sont enregistrés et affichés sous forme de graphique dans un scattergramme (diagramme de dispersion). La position de la population de neutrophiles dans le scattergramme du canal WDF permet d’évaluer l’activation des neutrophiles. Les cellules activées ont une composition lipidique membranaire différente et leur activité est plus importante dans le cytoplasme car elles font l’objet d’une production active, notamment de cytokines. L’intensité du signal de fluorescence des cellules activées est donc supérieure à celle des cellules au repos. Le paramètre NEUT-RI reflète cette intensité de la réactivité des neutrophiles, exprimée dans l’unité FI (intensité de fluorescence). La SSC à 90 degrés du canal de différenciation des leucocytes fournit des informations sur la densité ou la complexité des cellules, et représente la granularité des cellules. Par conséquent, si la complexité des neutrophiles augmente à la suite d’une modification de la fonctionnalité, par exemple par granulation ou vacuolisation toxique, la position du groupe de neutrophiles dans le scattergramme sera également affectée. Le paramètre NEUT-GI (intensité de la granularité) est exprimé dans l’unité SI (intensité de la diffusion). Les paramètres NEUT-RI et NEUT-GI ne représentent pas une numération cellulaire spécifique, plutôt l’intensité des signaux FSC et SSC, respectivement, mesurée à la position centroïde de la population des neutrophiles (5).

L’analyseur XN permet de caractériser différents stades d'une infection bactérienne

Au cours de l’infection bactérienne aiguë, les premiers paramètres qui indiquent l’activation des neutrophiles d’une réponse immunitaire innée précoce sont généralement les marqueurs NEUT-GI et NEUT-RI. Ceci est souvent suivi par une augmentation de la numération des neutrophiles dans le sang périphérique en raison du nombre accru de neutrophiles matures. Les neutrophiles sont d’abord libérés du pool marginé puis, lorsque ce pool est épuisé, du pool de réserve de neutrophiles matures contenu dans la moelle osseuse. Lorsque l’infection est sévère et nécessite un nombre plus important de cellules de défense, la moelle osseuse libère d’abord des neutrophiles immatures non segmentés puis des granulocytes immatures (IG), ce qui entraîne une numération accrue des IG dans le sang périphérique.

1. Kruger P et al. (2015): Neutrophils: Between Host Defence, Immune Modulation, and Tissue Injury. PLoS Pathog. Mar; 11(3).
2. Athens JW et al. (1961): Leukokinetic studies. IV. The total blood, circulating and marginal granulocyte pools and the granulocyte turnover rate in normal subjects. J Clin Invest. 40:989-995.
3. Summers C et al. (2010): Neutrophil kinetics in health and disease. Trends Immunol. 31:318-324.
4. Bekkering S et al. (2013): Another look at the life of a neutrophil. World J Hematol. May 6; 2(2): 44-58.
5. SEED Haematology (2018): Looking deeper into inflammatory conditions from a laboratory and clinical perspective http://www.sysmex.fr/academie/bibliotheque/sysmex-educational-enhancement-and-development/seed-looking-deeper-into-inflammatory-conditions-from-a-laboratory-and-clinical-perspective-33622.html