La cytométrie

En pathologie tumorale, l'étude cytométrique consiste à quantifier des paramètres de forme et/ou de densité de marqueurs parmi lesquels le contenu en ADN des cellules ou de substances liées à l'activité proliférative.

Deux techniques sont utilisées : la cytométrie en flux (CMF) et la cytométrie par analyse d'images (CAI).

La cytométrie de flux étudie le cycle cellulaire. Le cycle cellulaire normal comprend quatre grandes phases :

• phase G1 : cellule différenciée qui, sous l'influence des signaux des cellules voisines, effectue les tâches spécifiques pour lesquelles elle a été programmée. Pendant cette période de synthèse protéique intense, le stock d'ADN reste stable à une quantité de 2N chromosomes.

• phase S : la cellule duplique son ADN qui passe de 2 à 4N en fin de phase.

• phase G2 : la cellule synthétise les protéines indispensables à la mitose comme par exemple les tubulines du fuseau mitotique.

• phase M : c'est la phase de mitose pendant laquelle il y a une hypercondensation de l'ADN en chromosomes (23 paires chez l'Homme), puis une répartition équitable du stock en 2 lots de 2N chromosomes lors de la mise en place du fuseau mitotique et enfin la scission de la cellule initiale en 2 cellules filles.

Par opposition à ces 4 phases propres aux cellules cyclantes, il existe une autre phase, la phase G0 (mêmes caractéristiques que G1 mais la cellule ne se divise pas). Il s'agit d'un état post-mitotique transitoire (cellules souches ou différenciées recrutables) comme pour les lymphocytes ou permanent (cellules vouées à une différenciation poussée puis à la mort cellulaire programmée à plus ou moins longue échéance) comme pour les neurones.

La cytométrie en flux est une technique qui consiste à faire défiler des cellules dissociées et préalablement marquées par un fluorochrome (iodure de propidium) devant un faisceau laser. Les signaux optiques sont captés par différents photomultiplicateurs puis convertis en signaux analogiques analysables en informatique. Plus de 10000 cellules tumorales sont analysées, ce qui permet une étude quantitative de l'ADN (ploïdie) des cellules tumorales et de la phase de synthèse (S) calculée à l'aide de logiciels.

Les résultats sont visualisés sur des histogrammes .

Plusieurs types d'histogrammes sont possibles dans les tumeurs :

• diploïde - histogramme de la cellule normale (2N). Les tumeurs malignes peuvent être diploïdes.

• hypoploïde - présence d'un pic avant 2N contenant plus de 10 % de l'effectif total.

• aneuploïde - un pic différent de 2N contenant plus de 10 % de l'effectif total .

• tétraploïde - pic en position 4c contenant plus de 15 % de l'effectif total.

• multiploïde - présence de plusieurs pics différents de 2N.

Exemples de pics de cytométrie

La Cytométrie par Analyses d'Images permet une quantification du contenu en DNA à partir de noyaux cellulaires dissociés étalés sur lames et colorés au Feulgen. Après acquisition microscopique automatisée, 200 à 1000 noyaux peuvent être analysés à l'aide de logiciels informatiques afin de déterminer la ploïdie.

Appareillage d'analyse d'imagess
Etude de cellules dissociées
L'analyse quantitative des cellules observées
Etude de la répartition dans le cycle