République Démocratique du Congo

Enseignement Supérieur et Universitaire

 

 

HISTOLOGIE

Anatomie microscopique

 

 

 

Dr Philip B. Wood

 

Edition 2006


 

Cours d’ Histologie

Supplement a l’anatomie et physiologie - Anatomie microscopique.  Defn. : Etude des tissus (histo Gr tissu)

Avec remerciements : Estelle Escudier ; Jacques Poirier ; Jean-Michel André ; Jean-Jacques Morère ; Paul Bracken ; Philip Wood

Avant-Propos

• Quelques abréviations utilisées :

MO Microscopie optique

ME Microscopie électronique

MEC La matrice extra-cellulaire

Fg Fort grossissement

fg Faible grossissement

ARN Acide Ribonucléique

ADN Acide Desoxyribonucléique

MB membrane basale

Chapitre 1 :Matériel et méthodes de l’histologie médicale. Le concept de tissu

1.1 Matériel et méthodes de l’histologie médicale

Toute activité histologique a en commun l’action de voir (observer) et d’interpréter ce qui est vu.

L’histologie moléculaire a pour but de visualiser in situ –( dans les tissus), les cellules, leurs organites ou la matrice extra-cellulaire (MEC) - des molécules (en particulier les gènes, leurs ARN-messagers et les protéines pour lesquelles ils codent), en déterminant leur situation et leur configuration. L’histologie moléculaire permet donc de décrire la morphologie cellulaire et tissulaire en termes d’architecture et d’interactions moléculaires.

1.1.1 Le choix du matériel et les modalités de prélèvement

Les méthodes utilisées en histologie varient selon le matériel (échantillons ou specimens) à étudier et les objectifs de l’examen (diagnostic histopathologique chez l’homme ou chez l’animal, ou protocole de recherche).

1.1.1.1 L’observation peut porter sur des préparations où les cellules restent entières

Des cellules vivantes peuvent être observées entre lame et lamelle afin d’évaluer certaines de leurs fonctions (par exemple, mobilité des spermatozoïdes, mesure de la fréquence du battement des cellules ciliées, chimiotactisme des granulocytes neutrophiles). L’examen microscopique est parfois effectué après adjonction de colorants vitaux qui permettent d’évaluer la viabilité cellulaire (bleu trypan, nigrosine qui pénètrent dans les cellules), ou de mettre en évidence des structures (rouge neutre visualisant les vacuoles de pinocytose).

Les cultures cellulaires permettent de maintenir des cellules en survie et de les étudier in vitro. Elles peuvent être réalisées à partir de fragments d’organe ou de cellules dissociées par action enzymatique, cultivées en suspension ou sur un support auquel elles adhèrent. Ces techniques sont largement utilisées en recherche mais aussi en diagnostic : ainsi, par exemple, les caryotypes (l’analyse de l’ensemble des chromosomes dans un noyau) sont habituellement réalisés sur des cultures de lymphocytes sanguins ou de cellules du liquide amniotique.

Des cellules entières fixées (dans ce sens fixation veut dire « tuer » pour qu’il n’y ait pas de dégradation des cellules.  On utilise un liquide qui coagule les cellules sans altérer leur structure.  L’alcool a 95% et le formol a 10% sont les solutions le plus utilisés.  Les cellules fixées peuvent être examinées sur 1. des frottis (étalement de cellules sur une lame de verre) pour l’étude des cellules sanguines et de celles de différents liquides de l’organisme (comme, par exemple, le liquide cérébro-spinaux, du liquide articulaire, du liquide d’épanchement pleural, du liquide d’ascite) ou sur 2. des empreintes (cellules provenant d’un fragment d’organe - un ganglion lymphatique par exemple - apposées sur une lame). Ces techniques peuvent être utilisées pour rechercher des cellules tumorales, comme c’est le cas pour les frottis cervico-vaginaux de dépistage des cancers du col de l’utérus ou 3. Apres cytoponction d’un nodule et etalement sur une lame.  4. Apres une biopsie chirurgical et une coupe très fine avec un microtome.

1.1.1.2 Le plus souvent, le matériel est fixé, inclus, coupé et coloré

Les cellules, associées dans des tissus, sont coupées afin de pouvoir les observer au microscope. Il s’agit d’observer au microscope optique (MO) ou électronique (ME) des cellules, tissus, organes ou fragments d’organe, voire des organismes entiers (embryons de souris par exemple) qu’une préparation technique plus ou moins compliquée aura rendues suffisamment minces et transparents pour être observés et suffisamment contrastés pour y reconnaître les divers éléments constitutifs. On peut distinguer l’étude des cellules isolées (« cytologie ») et celles des coupes de tissus ou d’organes (« histologie »).

Les examens histologiques sont en règle réalisés après traitement du matériel par des agents physiques ou chimiques (fixateurs) qui tuent les cellules mais visent à préserver au maximum leurs caractéristiques morphologiques et biochimiques.

Le matériel est prélevé de différentes façons. Le matériel histologique peut être obtenu par biopsie (Ggr bios vie ; opsis vue) (directe comme pour la peau, le muscle ou avec endoscopie pour les organes des appareils respiratoire, digestif, urinaire), par ponction à l’aiguille (comme pour les liquides pleural, péritonéal, articulaire, pour les ganglions, les seins, la moelle osseuse). Le matériel histologique peut aussi provenir d’une pièce opératoire, d’une autopsie ou de la dissection d’organe en expérimentation animale.

La microdissection permet d’intervenir sur un seul type cellulaire. L’utilisation de systèmes de microdissection utilisant un faisceau laser permet de recueillir des cellules dont les protéines, les ARN et l’ADN sont intacts et susceptibles d’être analysés.

1.1.2       L’utilisation de la microscope occulaire :

1-1.2.1- La microscope

La microscopie est l'examen de base avant toute autre technique. Le travail d’anatomie pathologie est impossible sans la microscope. Il est donc important d'apprendre à l'utiliser correctement, d'en comprendre les limites et de savoir ce qu'il faut faire pour le maintenir en bon état.              Le microscope que vous allez utiliser est un microscope optique. 11 faut savoir le nom de certains de ses éléments :

1.Le tube. Le tube et le prisme sont souvent appelés la tête du microscope. Elle est généralement inclinée vers l’utilisateur pour faciliter les observations: on dit alors que le microscope est à l’incliné. Des prismes en verre poli

sont placés d l'intérieur, ce qui permet de détourner les rayons lumineux afin que l'image, atteigne la vue de l'observateur.

2 : L'oculaire est situé d I'extrémité du tube prés de l œil. La plupart des micro­scopes optiques sont équipée d'une tête binoculaire, c'est‑à‑dire qu'ils ont deux oculaires ‑ un pour chaque œil. Certains n’ont cependant qu'un oculaire, on les appelle microscopes monoculaires.

L'oculaire    L'oculaire glisse à frottement doux dans la partie supérieure du tube d'observation. C est à travers lui que l'observateur regarde. Le grossissement de l'oculaire figure sur la partie qui sort du tube. Le grossissement est le coefficient de multiplication agrandissant l'image produite par l'objectif. Ainsi, avec un oculaire 7 x et un objectif d immersion 100 x, le grossissement total est de 7 x 100 = 700 (la préparation observée est agrandie 700 fois).  Le grossissement varie avec l'oculaire. Pour la recherche du paludisme, les oculaires 7 x sont les mieux adaptés. On peut également employer un oculaire 6 x mais les oculaires 10 x sont déconseillés.

Les oculaires équipant les microscopes binoculaires sont spécialement conçus pour eux. Sur le bord est inscrit <<x7P>> ce qui veut dire qu'il s'agit d'une paire d'oculaires dont le grossissement est de 7 x.

3 : Le prisme

4. Objectif. Un certain nombre d'objectifs de grossissement différent sont vissé à la tourelle revolver du microscope. Elle peut tourner, ce qui permet d'augmenter ou de diminuer le grossissement.

Tous les é1éments du microscope sont importants, mais il faut faire particu­lièrement attention aux objectifs ‑ les lentilles inférieures. Ces lentilles sont de très grande qualité et doivent être manipulées avec beaucoup de précau­tions. Parfois les lentilles sont collées et il faut éviter d'employer des solvants comme l'alcool concentré ou I'acétone qui pourraient dissoudre la colle.

Les objectifs sont désignés par leur grossissement qui est marqué sur le coté. Le microscope que vous allez utiliser dispose des objectifs suivants :  fois 10 (10x)  fois 40 ; fois 100 x (cet objectif est souvent appelé l objectif d’immersion à l'huile ; il porte parfois un anneau rouge ou noir pour pouvoir être reconnu plus facilement).

La distance entre l'objectif et la préparation varie suivant le grossissement de l'objectif. La distance frontale est la distance qui sépare la lentille frontale de la préparation posée sur la platine après la mise au point. Plus l'objectif a un fort grossissement, plus la distance est faible. Pour les objectifs courants, les distances frontales sont habituellement les suivantes (variables avec le fabri­cant). 10x   15,98 mm ; 40 x 4,31 mm ; l00x 1,81 mm (objectif d immersion).

5 : La platine mobile à crémaillères. La platine mobile maintient la lame et permet de la déplacer vers l'avant, vers I'arrière et vers les cotés. Il y a parfois une échelle graduée sur deux cotés de la platine pour indiquer 1'étendue des déplacements. Elle est appelée “ échelle de Vernier>> ; grâce à elle vous pourrez repérer une partie de la préparation que vous souhaitez réexaminer ultérieu­rement ou montrer de votre superviseur.

6. Le condenseur (avec diaphragme et iris)  Le condenseur est composé d'un certain nombre de lentilles. Il concentre la lumière du miroir ou de la source électrique, au centre du champ. Vous pouvez faire monter ou abaisser le condenseur pour donner un éclairage maximal ou minimal.  Dans le condenseur se trouve le diaphragme d’iris. Il permet, au moyen d'un levier, de régler la quantité de lumière passant d travers le condenseur. Il se compose d'un certain nombre de fines lames de métal imbriquées.

La porte filtre et le filtre bleu   Sous le diaphragme d’iris est placé la porte filtre. C est la que l'on place le filtre bleu lorsque l'éclairage est fourni par une source électrique. Son effet est de rendre le champ blanc, qui sans lui serait alors jaune.

7. Le miroir   Le miroir sert à diriger la lumière de la source vers le champ. Il a deux faces. L'une est plane et est utilisée avec le condenseur. L'autre est concave, elle joue le rôle du condenseur qui alors n'est pas utilisé.

   Remarque: Certains microscopes sont munis d'un système d'éclairage incor­poré. Ils n’ont donc pas de miroir mais sont équipés d'un prisme qui dirige la lumière de la source lumineuse vers 1'ensemble des lentilles, objectifs et oculaires. D'autres ont un éclairage que l'on peut remplacer au besoin par un miroir. Trop de lumière ou pas assez rendent 1'examen des préparations diffi­cile.

8. La potence      La potence est le support rigide du tube et de la platine. Elle est solide et peut servir de saisir le microscope pour le transporter. Toutefois, il est recommandé de soutenir le microscope par le pied avec l'autre main. Quelle que soit la forme du pied du microscope (d'habitude en U ou rectan­gulaire), il doit reposer sur une paillasse ou une table plate et stable. Il est fondamental que le microscope reste immobile pendant l'utilisation.

On remarque un pas de vis à la face inférieure du pied. Il sert d visser le microscope dans sa boite pour le transport.

9. Les deux vis ‑ vis de mise au point rapide et vis micrométrique ‑ servent de mettre au point l'image de la préparation. La vis de mise au point rapide entraîne des déplacements rapides et relativement importants de la platine (et donc de la préparation) ; la vis, micrométrique produit de très petits déplacements et permet la mise au point fine de l'image avec les objectifs de fort grossissement.

En faisant la mise en point c’est tres facile de casser une préparation precieuse.  Donc la procédure normale est d'utiliser d'abord la vis de mise au point rapide, tout en observant la préparation  en mettant l’objectif proche à la preparation.  Puis faire , monter (eloigner) l’objectif de la preparation en regardant par l’oculaire jusqu'à ce que on voit clairement.  Ne jamais viser le mise au point rapide vers la preparation en regardant par l’oculaire.

1-1.2.2  L’entretien du microscope

Grâces d’un peu de soin et de bon sens, le microscope peut fonctionner pendant de nombreuses années.

Elimination de la poussière et de la graisse

Quand le microscope n'est pas utilisé pendant la journée, il doit être recouvert d'un torchon propre ou d'une housse en plastique pour protéger les lentilles de la poussière ambiante. Pendant la nuit, ou s'il reste inutilisé pendant de longues périodes, le microscope sera rangé dans sa boite soigneusement fermée. Afin de protéger les objectifs, amener l'objectif 10 x dans l'axe de l'oculaire.

Les objectifs et les oculaires sont facilement souillés de traces d'huile ou de graisse venant des cils ou des doigts au cours de l'utilisation du microscope. Il faut les nettoyer avec du papier spécial pour optique ou un chiffon en coton très doux.

L'objectif d’ immersion doit être nettoyée après chaque usage.

Comment éviter le développement de moisissures :

Sous les climats chauds et humides, les moisissures se développent facilement sur les lentilles et les prismes. Il arrive qu'elles entraînent un gène, ou même rendent le microscope inutilisable. Les lentilles devront être de nouveau polies par le fabricant, ce qui confite très cher et peut prendre plusieurs mois.

Les moisissures ne peuvent pas se développer sur le verre en atmosphère sèche, il faut donc s'efforcer le plus possible de conserver le microscope dans un endroit sec quand il n'est pas utilisé. On peut employer l'une des méthodes suivantes:

Garder le microscope dans une pièce constamment sous air conditionné ou mettre le microscope dans une armoire “chauffante>>, c'est‑à‑dire dans une armoire étanche à l'air ou une ampoule de 25 watts sont constamment allumées.

Mettre toutes les lentilles et les prismes dans un coffre étanche ou un dessiccateur ou l'air est maintenu sec grâce à du gel de silice (actigel).  Le gel de silice est un agent déshydratant: c'est un composé qui a la propriété d'absorber l'humidité de l'air. Il peut contenir un indicateur coloré: le gel est alors bleu quand il est actif et rose quand sa capacité maximale d'absorption est atteinte. On peut le réactiver en le chauffant: il redevient bleu au fur et à mesure de sa réactivation. Une fois refroidies, le gel de silice peut être remis dans le coffret étanche.

Dans les endroits sans électricité mais ou l'on dispose d'un réfrigérateur à pétrole, mettre la boite du microscope sur une petite étagée à 20 ou 30 cm au‑dessus de 1'échappement d'air chaud du refrigerateur. La boite sera alors maintenue suffisamment chaude et sèche pour empêcher tout développement de moi­sissures sur les lentilles du microscope.

 

1-1.2.3   Transport du microscope

Lorsque l'on transporte le microscope, il est important de s'assurer qu'il est bien maintenu dans sa boite. Le meilleur moyen est d'employer le dispositif de fixation qui permet de visser le pied du microscope à la boite.

 

1.1.2.4 Les coupes à congélation sont des coupes de tissus frais congelés réalisés sur un microtome refroidi à -20°C (cryostat). Après la coupe, les lames sont directement observées après coloration. Cette technique permet la réalisation d'examens extemporanés per-opératoires. En évitant la fixation du tissu et son inclusion en paraffine, elle permet également de conserver l'intégrité des sites antigéniques et des acides nucléiques. Les coupes en congélation sont donc fréquemment utilisés en immunohistochimie et en biologie moléculaire (hybridation in situ) et pour l'examen extemporané. Cependants ils sont plus epais qui rend la lecture plus difficile.

 

1-1.2.5  La cytologie des liquides (liquide céphalo-rachidien, liquide pleural ou péritonéal), des appositions de tumeurs ou de ganglions et des frottis (frottis cervico-vaginaux) est une technique plus facile et plus rapide mais qui donnent moins d’information. Les cellules contenus dans le liquide sont projetées sur une lame par centrifugation (cytocentrifugation) puis colorées. Lors d'une apposition, le surface coupé est déposées sur une lame en apposant le prélèvement sur la lame. La cytologie hématologique est etudié quand un frottis du sang est séchée à l'air puis colorée par le May-Grunwald-Giemsa (MGG). Les autres cytologies peuvent être colorés par le MGG, par la coloration de Papanicolaou (frottis cervico-vaginaux) ou par d'autres colorations (PAS, Gram).

 

1.1.3  Les techniques de MO et de ME sont utilisées en routine pour visualiser les structures

Pour rendre visible ce que l’on veut observer, il est nécessaire de mettre en œuvre des techniques diverses (préparation des échantillons) que l’on applique au matériel. Pour l’observation en MO ou en ME, les coupes examinées sont le fruit de procédures techniques qui requièrent plusieurs étapes successives : fixation, inclusion, coupe, coloration, montage.

 

1.1.3.1 Pour la MO : fixation au formol, inclusion en paraffine, colorations standard (hématéine-éosine)

La fixation a pour but la conservation des structures (donc la mort cellulaire) et le durcissement des pièces. Elle doit se faire immédiatement après le prélèvement, par immersion du matériel dans un grand volume de liquide fixateur. Les liquides fixateurs les plus utilisés sont le formol ou le liquide de Bouin (mélange de formol et d’acide picrique). La durée de la fixation varie selon le volume des prélèvements (de quelques heures pour un petit fragment biopsique à plusieurs semaines pour un cerveau humain entier).

L’inclusion a pour but de permettre la réalisation de coupes fines et régulières. Le milieu d’inclusion le plus utilisé est la paraffine. Comme la paraffine est hydrophobe, le prélèvement doit d’abord subir une déshydratation (par immersion dans des bains d’alcool de degré croissant puis dans des bains de toluène ou xylene) avant d’être coulé dans un moule contenant de la paraffine fondue par chauffage et devenue liquide, qui infiltre alors toute la pièce. Après refroidissement, on se trouve en présence d’un bloc de paraffine, dur, à l’intérieur duquel la pièce prélevée est

incluse. Dans certains cas, on utilise d’autres milieux d’inclusion (celloïdine, résines plastiques, etc.).

Les coupes du bloc de paraffine sont faites avec un microtome (gr. petite coupe) permettant de réaliser des tranches de section (coupes) de 5 à 15 µm (microns (1000 microns = 1mm)) d’épaisseur. Les coupes sont recueillies sur des lames de verre.

Les colorations réalisées sur lames, accentuent les contrastes pour mieux reconnaître les différents éléments de la préparation. Comme les colorants sont en solution aqueuse, les coupes doivent d’abord subir une réhydratation. Celle-ci est effectuée après déparaffinage des coupes (par des bains de xylène) en immergeant les lames dans des bains d’alcool de degré décroissant puis dans l’eau distillée. Les colorations les plus fréquemment utilisées associent deux ou trois colorants différents : l’Hématéine-Eosine (H.E.) associe l’hématéine qui colore les noyaux en violet et l’éosine les cytoplasmes en rose. De nombreuses colorations spéciales (dites signalétiques) permettent de visualiser différentes structures ou composants des tissus.

Le montage. Après avoir subi une déshydratation (par bains d’alcool de degré croissant puis bains de toluène), les coupes colorées sont montées entre lame et lamelle avec une résine synthétique dont l’indice de réfraction est voisin de celui du verre (DPX). On dispose alors d’une « préparation microscopique » (simplement appelée « lame » dans le langage courant) prête à être observée au MO.

1.1.3. 2. Pour la ME : fixation à la glutaraldéhyde, post-fixation à l’acide osmique, inclusion en épon, contraste par l’acétate d’uranyle et le citrate de plomb

La technique dite « standard » de ME est analogue dans ses principes à celle de MO, mais les modalités précises diffèrent.

La fixation se fait habituellement dans de la glutaraldéhyde tamponnée et est suivie d’une post-fixation à l’acide osmique.

L’inclusion se fait dans une résine synthétique type Epon ou Araldite, après que les fragments ont été déshydratés dans les alcools et dans l’oxyde de propylène.

Les coupes ultrafines des blocs sont réalisées grâce à un ultramicrotome qui permet d’obtenir des coupes ultrafines d’environ 80 nm d’épaisseur. Les coupes sont recueillies sur des grilles de cuivre. Avec le même ultramicrotome, on peut faire des coupes semi-fines, observables en MO et permettant de guider le choix des zones à étudier en ME.

Le contraste des coupes s’effectue habituellement avec de l’acétate d’uranyle (contrastant les nucléoprotéines : noyau, nucléole, ribosomes) et des sels de plomb comme le citrate de plomb (contrastant les membranes).

1.1.4 Les techniques spéciales de détection in situ

1.1.4.1 L’histochimie

Les techniques histochimiques sont basées sur des réactions biochimiques qui permettent de mettre en évidence in situ, dans les cellules ou dans les tissus, différents constituants (lipides, glucides, protéines, acides nucléiques, métaux, etc).

1.1.4.2 L’histoenzymologie

La présence d’enzymes (phosphatases, par exemple) peut être décelée par leur action sur un substrat fourni au cours de la technique histoenzymologique, permettant d’obtenir un produit secondairement révélé par coloration.

1.1.4.3 L’immunohistochimie

L’immunohistochimie (ou immunocytochimie) consiste à détecter dans les tissus ou les cellules, le site de la liaison d’un anticorps spécifique avec la protéine contre laquelle il est dirigé.

1.1.4.4 La lectinohistochimie

La lectinohistochimie (ou lectinocytochimie) repose sur l’utilisation de lectines, protéines d’origine animale, végétale ou bactérienne, capables de reconnaître et de se lier à des copules hydrocarbonées des composants cellulaires, notamment des sucres du cell-coat revêtant les membranes plasmiques. Les lectines sont spécifiques d’un sucre donné.

1.1.4.5 L’hybridation in situ

L’hybridation in situ (HIS) détecte et localise des séquences d’ADN ou d’ARN. Elle utilise des sondes d’acides nucléiques qui mettent en évidence et localisent, dans des cellules ou des tissus, des séquences d’acides nucléiques complémentaires de la sonde par leurs bases. L’HIS est un outil incomparable pour étudier l’expression des gènes.

1.1.5 La production des images est liée à la mise en œuvre de moyens optiques, le plus souvent en rapport avec un microscope

Il faut produire une image de la préparation devenue observable, afin de pouvoir la regarder. La production des images est liée à la mise en œuvre de moyens optiques (loupes, microscopes) qui augmentent le pouvoir séparateur de l’œil humain (0,2 mm environ) et permettent d’analyser des structures très petites.

1.1.5.1 Les microscopes diffèrent par la nature de leur source lumineuse

Le microscope optique (ou photonique), le plus courant, utilise la lumière visible. La lumière peut être remplacée par une autre source lumineuse : rayons ultraviolets (microscope à fluorescence), faisceau d’électrons (microscope électronique à transmission ou à balayage) ou source laser (microscope confocal à balayage laser).

Le pouvoir séparateur du microscope va de 0,2 µm pour le MO à 0,2 nm (nm = un angstrom = un dix-millieme de micron = 10-4 micron) pour le ME. L’observation microscopique requiert une bonne connaissance de l’échelle des grandeurs : le diamètre d’un globule rouge (environ 7,5 µm) et l’épaisseur d’une membrane plasmique (environ 7 nm) sont des références courantes.

Associée à l’observation au microscope, la photographie et le cinéma permettent de conserver les images. La vidéo permet actuellement d’exploiter au mieux l’information visuelle : l’image peut ainsi être observée, communiquée, mesurée, archivée, éditée. Les signaux, captés par un détecteur, peuvent être transmis à un système informatique pour être analysés, amplifiés et/ou numérisés. La numérisation des images permet leur stockage, leur archivage et leur transmission à distance par ordinateur.

1.1.5.2 La cytométrie en flux permet d’exploiter des images sans les regarder

Elle s’applique à l’analyse de cellules en suspension (naturellement, comme les cellules sanguines ou dissociées à partir de tissus). Les cellules mises en suspension dans un flux liquidien passent rapidement une à une devant un faisceau laser. Le cytomètre en flux permet de mesurer la taille des cellules, leur granularité ou l’intensité d’un marquage cellulaire par un fluorochrome.  Ceci c’est la base de l’enumeration automatique des globules blanches et rouges.

1.1.6 L’interprétation des images vise à leur donner du sens

Il ne suffit pas d’observer les images produites par les microscopes, encore faut-il les interpréter. L’interprétation donne une signification aux images observées, détecte la présence d’une structure, d’une molécule, d’une fonction chimique et permet de les localiser dans la cellule, le tissu, l’organe ou l’organisme. L’interprétation est basée sur des processus de reconnaissance de formes, de contrastes, de couleurs, souvent combinés de façon peu dissociable dans des processus de reconnaissance plus globale de « formules », de « patrons » ou de l’architecture. Parmi les difficultés d’interprétation, les plus élémentaires tiennent aux incidences de coupe et aux artéfacts.

1.1.6.1 Les incidences de coupe

Les images observées sont situées dans un plan ; elles font partie d’un monde imaginaire à deux dimensions, à partir duquel il faut restituer le monde réél à trois dimensions. Dans certains cas, on oriente le bloc par rapport au plan de coupe, mais le plus souvent les structures sont coupées selon une incidence due au hasard.

1.1.6.2 Les artéfacts

Il faut se méfier des artéfacts, images artificielles créées par la technique. Dans une préparation histologique de routine, il peut exister des artéfacts de prélèvement (pinces, ciseaux, coagulation, gelures), de fixation (dessèchement, retard de fixation, fixateur trop ou trop peu concentré), d’inclusion (vides artificiels dus à la rétraction des cellules ou des tissus), de coupe (stries de rasoir, coupes trop épaisses ou trop minces), de collage (décollements, plis et replis de la coupe), de montage (bulles d’air entre la lame et la lamelle), de coloration (empâtements, dépôts, taches de colorant).

1.1.6.3 Les déformations des images

Dues à des imperfections des moyens optiques d’observation, comme les aberrations de sphéricitén ou les aberrations chromatiques, les déformations des images peuvent être rapprochées des artéfacts.

1.1.6.4 La mauvaise préservation des tissus

La mauvaise préservation des tissus est fréquente en histologie humaine, qu’il s’agisse de prélèvements biopsiques ou per-opératoires (retard de fixation, tissus situés à proximité de zones pathologiques) ou surtout de prélèvements post-mortem (autopsies tardives).

1.2 La cellule

1.2.1  Structure sous la microscope électronique :

La cellule est l’unité de base structurale et fonctionnelle des organismes complexes.  Bien que les cellules adoptent une multitude de caractéristiques morphologiques et se spécialisent pour accomplir leurs fonctions, elles possèdent suffisamment de caractères communs pour qu’on puisse en faire une description générale.

Toute cellule possède une membrane limitant, la membrane plasmique a l’intérieur de laquelle se trouve le protoplasme semi-fluide.  Le protoplasme se divise en deux compartiments : le cytoplasme renferme organites et inclusions et le noyau qui contient l’information génétique ont la coordination de nombreuses activités cellulaires.

1.2.1.2 Le cytoplasme

Le cytoplasme est entrourne de la membrane plasmique (ou membrane cellulaire) un bi-couche de phospholipides associes à des protéines.  La membrane plasmique est une barrière sélective et joue un rôle dans le transport des matériaux vers l’intérieur de la cellule, dans l’adhésion et la communication entre cellules.

1.2.1.3 Les organites

De nombreux organites nécessaires aux fonctions cellulaires se trouvent dans le cytoplasme mais ne peuvent se voir qu’au microscope électronique.  Parmi eux il y a :

Les mitochondries – qui produisent l’énergie au métabolisme cellulaire.  Le réticulum endoplasmique – un système de tubules et de vésicules associées qui joue un rôle (avec les ribosomes) dans la synthèse et les modifications des protéines destinées a l’appareil de Golgi.  Les ribosomes – contiennent d’ARN et sont ronde mais fendue au centre.  L’ARN messager, venant du noyau puisse être « lu » dans ces ribosomes qui donc sont stimules à former des complexes, les polysomes, responsable de la synthèse protéique.  L’appareil de Golgi – modifie les protéines les concentrer et emballer dans les vésicules.  Les lysosomes – sont les petites vésicules sphériques contenant une variété d’enzymes hydrolytiques a digérer les organites vieillis ou endommages ou des corps étrangers phargocytes par la cellule. 

1.2.1.4 Le noyau

Structure ronde ou ovoïde occupe généralement le centre de la cellule est forme d’une enveloppe nucléaire renfermant le nucleoplasme, la chromatine (filaments d’ADN) et les nucléoles (structure sphérique qui est la région ou se forment l’ARN et les ribosomes.

1.2.1.5 Division Cellulaire

La division cellulaire ordinaire s’appelle mitose.  Les cellules germinales utilisent une variante de ce processus connue sous le nom de méiose.    

 

1.3  Cytologie : Definition :La cytologie est une methode d'etude de prelevements cellulaires faits à visée diagnostique pour laquelle la correlation avec l'histologie et la clinique a permis d'etablire des regles de concordance diagnostique fiables.

1.3.1 Type de prélèvement

-      Cytoponction : Gynécologie, thyroide, cytoponction de sein ou d'organes pleins

-          Liquides: séreuses ( plèvre, péritoine ), Lavage Bronchoalvéolaire ( LBA ), Liquide Céphalorachidien ( LCR ), liquide articulaire, crachats, urine etc..

-          Frottis : Exfoliation, par spatula ou brossage.  Surtout col uterine.

-          Empreints : impression d’une masse coupe en deux sur une lame.

1.3.2.Principes généraux des prélèvements

1. Exfoliation:

Exfoliation des épithéliums de surface : exagération du mécanisme physiologique d'élimination des cellules vers la surface

Prélèvements : Ecouvillon, spatule, brosse amplifient l’exfoliation naturelle

Étalements:

2. Cytoponctions, des organes pleines.

Avec une aiguille 21g (verte) sur une syringe de 10cc on introduit 5ml d’air (pour permettre l’expulsion facile des prélèvements).  Nettoyer la peau, fixez la lésion avec la main non dominante.  Avancer le point de l’aiguille au centre de la lésion et donner 2-4ml d’aspiration.  Faites plusieurs traversées de la lésion jusqu'à ce que une goutte de sang soit visible dans la syringe, puis arrêter l’aspiration et enlever l’aiguille.  (C’est l’action capillaire qui amene les cellules dans l’aiguille, donc avec les tissus vasculaire comme le thyroide on peut utiliser une aiguille sans syringe.)

Etallez l’echantillon sur une lame avec le point de laiguille (en spirale, ou ondulations ou si il y a beaucoup de sang, avec une autre lame comme pour une frottis du sang).  Sechez dans l’air.  Trempez en alcool a 95% pour la fixation.  Faites une coloration.

3. Cellules en suspension dans un liquide: Cytocentrifugation:

Epanchements des séreuses,  LCR , liquide articulaire, urine, crachats etc.

4. Aspiration de secretions endocavitaires : Secretions: bronchiques

5. Empreints : impression d’une masse coupe en deux sur une lame

1.3.3.Cytologie - preparation des etalements

Etalement direct  (en haut)

Cytocentrifugation: cytospin

Par filtration (Cellulose) (sous ou sans vide)

 

1.3.4.Fixation principe:

Maintenir les structures et éviter leur dégradation : digestion enzymatique
Observation de cellules mortes dont les composants sont dénaturés mais préservés de façon reproductible

Dessication: Deshydrate et évite l’autolyse

Hématologie
Coloration: May Grunwald Giemsa (ou bleu de methylene ou….)

Fixateurs denaturant: Principe: deshydrate le tissu, change la structure tridimensionnelle des proteines

Alcool: Ethanol ( C2H5OH ), Ethanol dénaturé ( méthylé ), Méthanol ( CH3OH ), Isopropanol ( ( CH3 )2 CHOH )
Alcool, Acétone: enlève des lipides
Alcool, Acide Acétique: Génétique

Types de fixateurs

-Alcool 95%
-Alcool méthylé 99%
-Fixateurs couvrant :Alcool méthylé 100 ml  Polyethylène glycol 400 11 ml  Acide acétique glacial 0,5 ml

-Carnoy: chloroforme, alcool, acide acétique glacial

Fixateurs additifs: Définition: Réagit chimiquement avec les proteines pour eviter leur degradation.

Formol 10%, Formol Alcoolique, Vapeurs de formol, Formol neutre,  Bouin: = Acide picrique 75 ml, Formol 25 ml , Acide acétique 5 ml

Effet de la fixation sur la morphologie est la tendence de retrecissement des cellules.

1.3.5.Colorations types:  1. Giemsa: ( dessication ) , hématologie,  2. Papanicolaou: fixation , frottis, liquides. 3. Agents pathogènes: Gram Weigert , Grocott , Ziehl   4. Histochimiques: H & E, PAS , ORO , Perls   5. Immunochimiques:  6. Hybridation in situ:

1.4 Le concept de tissu

1.4.1 Les niveaux d’organisation structurale

On reconnaît, dans l’organisme, différents niveaux d’organisation structurale qui correspondent, en allant du plus complexe vers le plus élémentaire, aux systèmes et appareils, aux organes, aux tissus, aux cellules, aux organites, aux molécules.

Ces différents niveaux d’organisation structurale de l’organisme sont couverts par des disciplines distinctes dont les champs se recoupent en partie (anatomie, histologie, biologie cellulaire, biologie moléculaire, biochimie, etc). L’anatomie décrit des systèmes (nerveux) et appareils (digestif, respiratoire, urinaire, etc) et des organes (le cœur, la rate, le foie, l’estomac, etc) macroscopiquement individualisés. Les organes sont faits de différents tissus. Les tissus représentant le premier niveau d’organisation supra-cellulaire. La cellule est l’unité élémentaire de vie. Tissus et cellules se situent à l’échelle de la MO et, pour l’étude des organites cellulaires, la ME est indispensable. Les molécules entrent dans le champ de la biochimie, de la biologie moléculaire, de l’histologie moléculaire.

1.4.2 La définition d’un tissu

Un ensemble des cellules de forme et fonction semblable.

Les tissus sont des ensembles coopératifs de cellules différenciées qui forment une triple association, territoriale, fonctionnelle et biologique.

Les tissus sont exclusivement constitués de cellules et de MEC. Seules varient d’un tissu à l’autre la nature des cellules, la composition moléculaire de la MEC et la proportion relative des cellules et de la MEC.

1.4.2.1 Association territoriale

En effet, les tissus forment habituellement des ensembles topographiquement bien individualisés, souvent même par une limite précise comme par exemple la membrane basale (MB) qui sépare les epithéliums du tissu conjonctif sous-jacent ou environnant.

1.4.2.2 Association fonctionnelle

Qu’il s’agisse d’un ensemble de cellules toutes semblables (comme la plupart des tissus musculaires) ou de cellules différentes (comme par exemple les neurones, les astrocytes, les oligodendrocytes,… constituant le tissu nerveux du système nerveux central), un tissu remplit un rôle qui procède de l’intégration cohérente quantitative et/ou qualitative de la fonction des cellules qui le composent.

Le concept de tissu est inséparable de celui de différenciation et de spécialisation fonctionnelle des cellules. Chez les métazoaires, la nécessaire division du travail entre les diverses cellules constituant l’organisme a conduit à la spécialisation de certaines cellules ou de certains groupes de cellules dans telle ou telle fonction (contractilité, absorption, excrétion, protection, réception sensorielle, etc). Cette spécialisation fonctionnelle est sous-tendue par une différenciation cellulaire, d’abord moléculaire (expression sélective de gènes se traduisant par la synthèse de protéines différentes), puis morphologique (se traduisant par l’apparition de structures différenciées, comme les cils, les bordures en brosse, les vésicules de sécrétion, etc, donnant lieu à des phénotypes différents).

1.4.2.3 Association biologique

Chaque tissu a des caractéristiques biologiques qui lui sont propres, sous l’angle du renouvellement cellulaire, des contacts entre ses cellules, de son comportement en culture de tissu, etc.

1.4.3 Les 6 grandes familles de tissus

Les tissus se répartissent en 4 grandes familles : 1.les épithéliums, 2. les tissus conjonctifs, 3. les tissus

Nerveux, 4. les tissus musculaires1. 5. Les populations cellulaires libres et 6. la lignée germinale. Dans chacune de ces familles de base, on distingue des tissus différents

1. EPITHELIUMS

Epithéliums de revêtement

Epithéliums glandulaires

2. TISSUS CONJONCTIFS

Tissu conjonctif lâche   (= tissu conjonctivo-vasculaire)

Tissu réticulaire

Tissus conjonctifs denses

Tissu adipeux

Tissu osseux

Tissu cartilagineux

3. TISSUS MUSCULAIRES

Tissu musculaire strié squelettique

Tissu musculaire strié cardiaque

Tissu musculaire lisse

4. TISSUS NERVEUX

Tissu du système nerveux central

Tissu du système nerveux périphérique

5. LES POPULATIONS CELLULAIRES LIBRES

Les populations cellulaires libres se distribuent dans tout l’organisme et jouent un rôle crucial dans les processus de défense. Il s’agit des hématies, plaquettes, granulocytes (neutrophiles, éosinophiles et basophiles), mastocytes, lymphocytes, plasmocytes, monocytes /macrophages. Les populations cellulaires libres (ou cellules migratrices) se distribuent dans tout l’organisme, dans les liquides biologiques (essentiellement le sang, mais aussi dans la lymphe et le liquide céphalo-rachidien), pour partie dans les tissus, qu’il s’agisse des organes du système immunitaire (moelle osseuse, thymus, ganglions lymphatiques, rate), du tissu conjonctif lâche (dans ses différentes localisations) ainsi que de beaucoup d’épithéliums.

6. LA LIGNEE GERMINALE

Les cellules de la lignée germinale siègent dans les gonades et assurent la conservation de l’espèce

A l’état normal, les cellules de la lignée germinale siègent uniquement dans les gonades. Il s’agit des gonocytes primordiaux, des gonies (ovogonies et spermatogonies), des gamètes (ovocytes I et II, spermatocytes, spermatides et spermatozoïdes). On en rapprochera l’œuf fécondé (ou zygote).

 

Chapitre 2    Les relations intercellulaires

La vie d’un organisme pluricellulaire repose de façon incontournable sur la communication et les interactions entre les cellules qui le composent. Il existe deux grands types de communication :

1) la communication verticale, qui n’est autre que l’hérédité, c’est à dire la transmission de parents à enfants des caractères de l’espèce et des spécificités individuelles liées à la recombinaison et à la redistribution des gènes qui s’opèrent pendant la gamétogénèse (méiose) et la fécondation ;

2) les communications horizontales, qui s’effectuent à l’intérieur d’un même individu et qui, pour l’essentiel, correspondent soit aux contacts directs entre cellules (molécules d’adhérence et systèmes de jonction cellule-cellule), soit à l’action de molécules de signalisation. Les molécules de signalisation sont plus ou moins diffusibles, synthétisées et sécrétées par différents types cellulaires (en particulier dans le système nerveux, les régulations hormonales, les processus immunitaires, l’hématopoïèse) et se lient après un trajet plus ou moins long à des récepteurs membranaires, cytoplasmiques ou nucléaires de cellules-cibles, capables de les reconnaître. Dans ces différents modes de communication horizontale, la matrice extra-cellulaire (MEC) joue un rôle de premier plan. En effet, comme elle emplit l’espace entre les cellules, la MEC est impliquée aussi bien dans les contacts directs entre cellules que dans l’action des diverses molécules de signalisation. L’identification et la localisation précise des différentes molécules présentes dans la MEC (essentiellement protéiques et glycoprotéiques) permet de concevoir les interactions entre cellules et entre cellules et MEC, à l’œuvre dans de très nombreux processus embryologiques, physiologiques et pathologiques.

2.1 La matrice extra-cellulaire (MEC)

La MEC est présente à tous les niveaux de l’organisme, mais son abondance et sa composition varient selon les tissus : très abondante dans les tissus conjonctifs lâches, particulière dans les tissus osseux et cartilagineux, très pauvre entre les cellules épithéliales.

Les principales macromolécules de la MEC sont des polysaccharides (glycosaminoglycanes et protéoglycanes) et des protéines fibreuses, de structure (collagènes et élastine) ou d’adhérence (fibronectine et laminine), jouant un rôle important dans les interactions cellule-cellule et cellule-MEC.

 

2.1.2 La fibronectine est un des maillons-clés de l’adhérence des cellules à la MEC

La fibronectine est une glycoprotéine extra-cellulaire ubiquitaire. Elle est présente sous forme soluble (sécrétée par les hépatocytes et les cellules endothéliales) dans les liquides de l’organisme et sous forme insoluble dans la MEC, où elle est sécrétée par les cellules mésenchymateuses (en particulier les fibroblastes) et par certaines cellules épithéliales. Elle présente de nombreux sites de liaison pour des protéines de la MEC (comme le collagène, la thrombospondine), des récepteurs membranaires (tels que les intégrines), des protéines du sang circulant (comme la fibrine), des glycosaminoglycanes (comme l’héparine et le chondroïtine-sulfate).

La fibronectine, en plus de son rôle de molécule majeure de l’adhérence cellulaire avec le tissu conjonctif, intervient dans la communication cellulaire. Fibronectin est souvent deficient chez les malnourris.

2.1.3 Les membranes basales (MB) entourent certains types cellulaires

Dans un but de simplification, les termes de « membrane basale » et de « lame basale » sont considérés comme synonymes.

2.1.4.1 La MB correspond à une région spéciale de MEC formant une couche complexe autour de tout ou partie de la membrane plasmique de certaines cellules

La distribution topographique des MB est ubiquitaire : une MB se trouve à l’interface entre la face basale des cellules épithéliales et la MEC sous-jacente, mais également autour des adipocytes, des cellules musculaires, des cellules de Schwann, de certaines régions des astrocytes, etc. Visible en MO sous la forme d’un trait rouge (après coloration par le PAS) ou noir (après imprégnation argentique) surlignant le pôle basal des cellules épithéliales, la MB apparaît en ME sous la forme d’un fin feutrage de filaments irréguliers s’orientant dans les trois plans de l’espace. Elle est constituée de 3 couches superposées de la membrane plasmique vers la MEC, successivement : la lamina rara, transparente aux électrons, la lamina densa et la lamina reticulata. L’aspect morphologique, la composition moléculaire, l’épaisseur des MB varient selon les types cellulaires.

La famille des collagènes IV est caractéristique des MB où ils forment un réseau stable de polymères.

Des constituants extrinsèques, comme la fibronectine, participent à la constitution des MB.

En regard de la MB, la surface cellulaire présente de nombreux récepteurs à des molécules de la MEC : en particulier, des récepteurs à la fibronectine (intégrines), des récepteurs à l’acide hyaluronique (comme le CD44), des récepteurs à de nombreuses cytokines.

2.1.5.2 Les MB ont de multiples fonctions

En plus de leur rôle de structure (ancrage des cellules dans le tissu conjonctif), les MB interviennent dans de nombreux processus physiologiques. Selon leur localisation, les MB peuvent déterminer des barrières physiologiques avec le milieu extérieur (au niveau des épithéliums de revêtement) ou avec le compartiment vasculaire, ou peuvent jouer un rôle de filtre sélectif (comme au niveau de la barrière glomérulaire). Enfin, les MB ont un rôle important dans la détermination de la polarité et de la différenciation cellulaires (tout particulièrement au niveau des cellules épithéliales) ainsi que dans les processus de réparation tissulaire, où elle sert de support à la migration cellulaire.

2.1.6 La matrice péri-cellulaire se situe entre la membrane plasmique des cellules et la MEC

La matrice péri-cellulaire est la zone de transition entre le revêtement cellulaire (cell coat ou glycocalyx) et la MEC. A son niveau, les ectodomaines des glycoprotéines, protéoglycanes et glycolipides de la membrane plasmique se trouvent entremêlés avec de l’acide hyaluronique et une variété de glycoprotéines et protéoglycanes de la MEC.

2.1.7 La MEC joue un rôle physiologique important

Selon sa composition moléculaire, la MEC joue différents rôles physiologiques (architecture, soutien mécanique, nutrition, stockage moléculaire, support des migrations cellulaires, etc...). Les différents composants de la MEC sont dégradés par différents protéinases (en particulier, les métalloprotéinases et le système plasmine/activateurs du plasminogène). Le renouvellement de la MEC est déterminant dans la croissance, le développement ou la réparation des tissus, mais intervient aussi dans de nombreux processus pathologiques (cancérogénèse, inflammation, etc).

2.2 Les molécules d’adhérence

Les molécules d’adhérence cellulaire (Cell Adhesion Molecules, CAM) sont des glycoprotéines transmembranaires qui assurent 1) la reconnaissance (communication) spécifique entre deux cellules ou entre cellules et MEC, 2) l’adherence - la formation de contacts stables entre deux cellules ou entre une cellule et la MEC, 3) la transmission de signaux capables de modifier le comportement de la cellule avec son environnement.

Les molécules d’adhérence jouent un rôle important : 1) au cours du développement embryonnaire, 2) chez l’adulte normal, pour la maintenance des épithéliums et la réparation tissulaire, 3) dans certains processus pathologiques, comme l’inflammation ou le cancer.

Les CAM correspondent à 4 superfamilles multigéniques codant pour des glycoprotéines transmembranaires regroupées selon leurs caractéristiques structurales : les intégrines, les cadhérines, les sélectines, les immunoglobulines. D’autres molécules interviennent dans les interactions cellules et MEC, comme les protéines CD 44 qui servent de récepteurs à l’acide hyaluronique.

Les intégrines jouent un rôle essentiel dans la régulation de nombreuses fonctions cellulaires : forme,

polarité, prolifération, migration, survie, différenciation, etc...

2.3 Les systèmes de jonction

Les systèmes de jonction, identifiables en ME, sont de 3 types : occludens, d’ancrage et communicantes. Les systèmes de type occludens et de type communicant sont toujours des jonctions cellule-cellule alors que les jonctions d’ancrage se rencontrent aussi bien entre deux cellules (zonula adhaerens et desmosomes) qu’entre une cellule et la MEC (contacts focaux et hémidesmosomes). Les jonctions en anneau (ou ceinture ou zonula) portent sur tout le pourtour cellulaire, alors que les jonctions limitées sur des surfaces membranaires sont dites de type macula.

2.3.1 Les jonctions cellule-cellule sont de quatre types différents : zonula occludens, zonula adhaerens, desmosomes et jonctions communicantes

2.3.1.1 Les zonula occludens (ZO) concernent les cellules épithéliales

Les zonula occludens (ou jonctions serrées, jonctions imperméables, jonctions étanches, tightjunctions, jonctions occludens) s’établissent entre les cellules épithéliales où elles déterminent une barrière physiologique entre les compartiments extérieur et intérieur de l’organisme. Au niveau des zonula occludens, les membranes cytoplasmiques des cellules adjacentes fusionnent le long de crêtes (ou fibrilles) linéaires formées par une succession de protéines intra-membranaires engrenées les unes avec les autres à la façon d’une fermeture éclair. Ces lignes de fermeture (ou

crêtes jonctionnelles ou chaines de scellage) sont plus ou moins nombreuses et s’entrecroisent de façon variable, constituant un réseau plus ou moins dense, et donc une barrière plus ou moins efficace.

2.3.1.2 Les zonula adhaerens (ZA) sont des jonctions d’ancrage qui constituent des ceintures d’adhérence

Elles réunissent entre elles des cellules épithéliales adjacentes dont elles font tout le tour. Les zonula adhaerens forment ces jonctions par l’intermédiaire des cadhérines classiques, molécules transmembranaires responsables d’une adhérence calcium dépendante.

2.3.1.3 Les desmosomes sont des jonctions d’ancrage reliées aux filaments intermédiaires du cytosquelette intra-cytoplasmique

Ce sont des structures en forme de disque d’environ 0,1 à 0,5 µm de diamètre et 100 nm d’épaisseur. Les desmosomes assurent les liaisons intercellulaires par des molécules transmembranaires de la superfamille des cadhérines (desmogléines et desmocollines).

2.3.1.4 Les jonctions communicantes permettent une communication directe entre les cytoplasmes des cellules adjacentes

Les jonctions communicantes (ou nexus ou gap-junctions) existent dans la plupart des tissus de l’organisme (épithéliums, ostéocytes, cellules myocardiques, cellules musculaires lisses, système nerveux, etc). Au niveau des jonctions communicantes, les cellules adjacentes sont unies entre elles par des petits canaux intercellulaires tubulaires. Chaque canal intercellulaire est formé de l’aboutement de 2 hémi-canaux (ou connexons), chacun faisant partie de la membrane de chacune des 2 cellules adjacentes. Ce passage peut être visualisé par la micro-injection intra-cellulaire de traceurs fluorescents (comme le Jaune Lucifer) dont on peut suivre la diffusion dans les cellules voisines. L’ouverture des canaux intercellulaires est contrôlée par divers facteurs, en particulier le pH et la concentration de Ca++ et d’AMP cyclique.

2.3.2 Les jonctions cellule-MEC comprennent les contacts focaux et les hémidesmosomes

La face basale des épithéliums de revêtement repose sur la MEC du tissu conjonctif sous-jacent par l’intermédiaire d’une MB qui a un double rôle de soutien et de barrière (filtration, diffusion, échanges,...).

 

2.4 Les molécules de signalisation et leurs récepteurs

De nombreux types cellulaires sécrètent des molécules de signalisation, de nature biochimique variée, qui agissent à plus ou moins longue distance.

2.4.1 Les molécules de signalisation sont de nature biochimique variée

Les molécules de signalisation peuvent être hydrophobes, comme les stéroïdes traversant les membranes pour activer leur récepteur intracytoplasmique, ou hydrophiles comme les neurotransmetteurs et la plupart des hormones, activant alors des récepteurs à la surface membranaire. La plupart des protéines constitutives des récepteurs membranaires, après liaison avec leur ligand génèrent un signal transmembranaire. Les molécules de signalisation les plus répandues entrent dans les catégories suivantes.

2.4.1.1 Les anticorps

2.4.1.2 Les neurotransmetteurs et neuromodulateurs

Les neurotransmetteurs sont, les uns, excitateurs, comme l’acétylcholine, les acides aminés excitateurs (glutamate ou aspartate), des purines (ATP, adénosine), les amines biogènes (sérotonine, histamine et catécholamines : noradrénaline, adrénaline, dopamine) ; les autres, inhibiteurs, comme les acides aminés inhibiteurs (GABA ou glycine).

Les neuromodulateurs sont des neuropeptides opioïdes (ou endorphines) - agonistes endogènes naturels des récepteurs aux opiacés - et des neuropeptides non-opioïdes (ocytocine, vasopressine, somatostatine, neuropeptide Y, etc).

2.4.1.3 Les hormones et neurohormones

2.4.1.4 Le réseau des cytokines

Les cytokines constituent un ensemble hétérogène de médiateurs protéiques dont certains sont appelés interleukines (IL, initialement reconnus comme médiateurs agissant entre les leucocytes), lymphokines (médiateurs produits par les lymphocytes), interférons, facteurs stimulant les colonies (CSF), facteurs de croissance, etc... Les cytokines sont produites par de nombreux types cellulaires en réponse à un signal activateur. Les cytokines agissent sur des cellules cibles en se fixant sur des récepteurs spécifiques, exprimés en général en très faible densité sur différents types cellulaires, expliquant les multiples activités biologiques des cytokines. Selon la localisation de la cellule cible par rapport à la cellule sécrétrice, les cytokines peuvent avoir une action autocrine, paracrine ou endocrine. Les récepteurs membranaires aux cytokines sont classés en plusieurs groupes.

Ils induisent des signaux spécifiques à chaque cytokine et des signaux communs aux différents stimuli.

Les cytokines inflammatoires : interleukines (IL-1, IL-6, IL-8, IL-10), Tumor Necrosis Factor (TNF),

Les chémokines (ou cytokines chémotactiques) - dont une quarantaine sont individualisées aujourd’hui - qui ont la capacité d’attirer dans les tissus, lors du processus inflammatoire et de la réponse de l’hôte à une infection, les leucocytes, pourvus de récepteurs aux chémokines.

Les cytokines anti-virales : interférons (IFN) alpha, béta et gamma.

La superfamille des TGF-béta (Transforming Growth Factor-béta) incluant les Bone Morphogenetic Proteins (BMP).

Les facteurs de croissance (ou Growth Factors) sont extrêmement nombreux : CSFs (Colony-Stimulating-Factors ou facteurs de croissance hématopoïétiques, comme l’érythropoïétine, la thrombopoïétine, l’interleukine-3, le G-CSF, le M-CSF, le GM-CSF), EGF (Epidermal Growth Factors), FGFs (Fibroblast Growth Factors), IGFs (Insulin-like Growth Factors), PDGF (Platelet-Derived Growth Factor), VEGF (Vascular Endothelium Growth Factor), la

famille des neurotrophines (dont le NGF ou Nerve Growth Factor), etc.

2.4.1.5 Les eicosanoïdes

Les prostaglandines, les thromboxanes, les prostacyclines, les leukotriènes et les lipoxines font partie de la famille des eicosanoïdes. Ce groupe de médiateurs locaux issus des phospholipides membranaires dérivent de précurseurs (comme l’acide arachidonique) formés après attaque enzymatique de phospholipides membranaires par une phospholipase.

En réalité, le monde des molécules de signalisation est tres complexe

Chapitre 3  Les épithéliums

3.1 La cellule épithéliale

Les cellules épithéliales sont caractérisées par : 1) leur morphologie : les cellules épithéliales prennent, du fait de leur étroite juxtaposition et de leur jointivité, une forme pavimenteuse, cubique ou prismatique, au lieu de la forme grossièrement arrondie des cellules libres, de la forme allongée des cellules musculaires ou de la forme étoilée de certaines cellules comme les neurones, les astrocytes, les fibroblastes ; 2) le développement considérable de leurs interactions cellule-cellule par l’intermédiaire des molécules d’adhérence cellulaire et des systèmes de jonction spécialisés qu’elles forment ; 3) leur polarité cellulaire très marquée ; 4) la présence de filaments intermédiaires de

cytokératine dans leur cytosquelette ; 5) les relations cellule-MEC qui s’effectuent, à travers la MB, par l’intermédiaire de molécules d’adhérence cellulaire et de systèmes de jonction spécialisés.

3.1.1 Les cellules épithéliales sont hautement polarisées

La capacité des cellules animales à générer et maintenir une distribution polarisée des composants de la surface cellulaire et des organites intracellulaires est capitale pour leur capacité à fonctionner en réseaux pluricellulaires. Pratiquement toutes les cellules possèdent un certain degré d’asymétrie. La polarité cellulaire est particulièrement démonstrative dans les cellules épithéliales qui bordent les cavités de l’organisme et l’exemple des entérocytes est parmi les plus parlants.

3.1.2 Les filaments intermédiaires du cytosquelette des cellules épithéliales appartiennent à la famille des kératines

Dans les cellules épithéliales humaines, les filaments intermédiaires sont constitués par des polymères de kératine (appelée aussi cytokératine). Des filaments intermédiaires de lamine se trouvent à l’intérieur du noyau de toutes les cellules.

3.2 Les épithéliums de revêtement

3.2.1 Les épithéliums de revêtement revêtent l’extérieur du corps et les cavités de l’organisme

Le corps humain est entièrement limité par le revêtement cutané (la peau) qui constitue une interface fondamentale entre l’organisme (« monde intérieur ») et le milieu extérieur (« monde extérieur »). A l’intérieur du corps, existent de nombreuses cavités de plusieurs types : les unes représentent des prolongements du monde extérieur à l’intérieur du corps (par exemple, les voies aériennes, le tube digestif, les voies urinaires et les voies génitales), le revêtement de ces cavités s’appelle une muqueuse ; les autres sont entièrement closes et correspondent soit aux cavités cardio-vasculaires (dont le revêtement s’intitule endocarde pour le cœur et intima pour les vaisseaux), soit aux cavités cœlomiques (cavités pleurales, péritonéale et péricardique) dont le revêtement porte le nom de séreuse.

Tous ces ensembles tissulaires qui bordent la surface externe du corps et ses cavités intérieures ont en commun d’être constitués par un épithélium de revêtement reposant par l’intermédiaire de sa membrane basale sur une couche de tissu conjonctif sous-jacent. A chaque type de localisation s’associe une terminologie différente :

— l’épithélium de la peau s’appelle l’épiderme et le tissu conjonctif sous-jacent le derme,

— l’épithélium de l’endocarde du cœur et de l’intima des vaisseaux s’appelle un endothélium et le tissu conjonctif sous-jacent la couche sous-endothéliale,

— l’épithélium d’une séreuse s’appelle un mésothélium et le tissu conjonctif sous-jacent la couche sous-mésothéliale,

— les muqueuses sont constituées d’un épithélium de revêtement reposant sur du tissu conjonctif qui prend le nom de chorion.

3.2.2 Les épithéliums de revêtement présentent des différenciations apicales

3.2.2.1 Le plateau strié et la bordure en brosse sont caractéristiques des entérocytes et des cellules du tube contourné proximal du rein

Le plateau strié, situé au pôle apical des entérocytes de l’épithélium intestinal, est constitué par un grand nombre de microvillosités rectilignes de même calibre (0,1 µm), de même longueur (1 à 2 µm), disposées parallèlement de façon très ordonnée. A la face externe de leur membrane plasmique, le feutrage du glycocalyx est bien visible en ME. Ce dispositif augmente considérablement la surface membranaire du pôle apical de la cellule et, de ce fait, joue un rôle considérable dans les phénomènes d’absorption. Les microvillosités du plateau strié contiennent en leur centre un important faisceau de microfilaments parallèles d’actine maintenus ensemble par les protéines de formation

du faisceau d’actine, principalement la fimbrine et surtout la villine. Les termes de plateau strié et de bordure en brosse sont utilisés indifféremment dans la littérature de langue anglaise, mais les auteurs français réservent le terme de bordure en brosse aux arrangements où les microvillosités sont habituellement plus longues et moins régulièrement disposées que dans le plateau strié. La fonction d’absorption est analogue à celle du plateau strié. Les cellules à bordure en brosse les plus typiques sont celles du tube contourné proximal du rein.

3.2.2.2 Les stéréocils correspondent à des microvillosités longues et flexueuses

Dans les stéréocils, les microfilaments centraux ne sont pas organisés. Ainsi, les stéréocils, parallèles à leur base, deviennent très sinueux et entremêlés à leur extrémité distale. Les cellules à stéréocils les plus typiques sont celles du canal épididymaire et du canal déférent.

3.2.2.3 Les cils vibratiles permettent à certains épithéliums de mettre en mouvement les éléments du contenu de la cavité qu’ils bordent

Les cils sont surtout présents au niveau de l’épithélium des voies respiratoires et de l’épithélium de certains segments des voies génitales (trompes utérines chez la femme). L’appareil ciliaire comprend trois éléments : 1) le cil proprement dit, expansion cytoplasmique en doigt de gant limitée par la membrane plasmique de la cellule et contenant 9 paires de microtubules périphériques et une paire de microtubules centraux, entourés d’une gaine ; on décrit de plus, les bras de dynéine (externes et internes) qui portent l’activité ATPasique indispensable au battement ciliaire, les liens de nexine et les ponts radiaires ; 2) le corpuscule basal, qui dérive des centrioles, avec ses 9 triplets

de tubules périphériques sans tubules centraux ; 3) la racine ciliaire, reliant la base du corpuscule basal au cytosquelette.

On peut rapprocher des cellules ciliées les cellules sensorielles (olfactives, vestibulaires, auditives, photorécepteurs rétiniens) dont le pôle apical est le siège de dérivés ciliaires plus ou moins sophistiqués qui témoignent de la double valeur originelle du cil (moteur et sensitif).

3.2.2.4 Les sécrétions polarisées des cellules des épithéliums de revêtement sont le plus souvent exocrines

Certaines cellules des épithéliums de revêtement ont une fonction glandulaire exocrines et se caractérisent morphologiquement par la présence de vésicules de sécrétion accumulées à leur pôle apical. Il s’agit habituellement de cellules glandulaires exocrines (muqueuses ou séreuses) isolées (glande unicellulaire) ou groupées (glande intra-épithéliale, épithélium sécrétoire).

On doit également signaler la présence, dans certains épithéliums (du tube digestif, par exemple), de cellules glandulaires endocrines (cellules dites neuroendocrines) (voir plus loin).

3.2.2.5 La membrane plasmique du pôle apical des cellules de l’urothélium est asymétrique

L’urothélium (épithélium des voies urinaires excrétrices, c’est-à-dire des uretères et de la vessie) présente une différenciation très particulière au de la membrane plasmique du pôle apical de ses cellules les plus superficielles. Cette membrane est dite asymétrique car l’épaisseur de son feuillet externe est proche du double de celle de son feuillet interne. Les principales protéines du feuillet externe sont les uroplakines qui ont de 1 à 4 domaines transmembranaires et un domaine extra-cellulaire beaucoup plus important que leur domaine cytoplasmique qui est très réduit. Cette membrane asymétrique autoriserait l’étirement et la stabilisation de la surface cellulaire, probablement grâce à des interactions avec le cytosquelette sous-jacent. Ce dispositif permet ainsi d’éviter la rupture de la membrane pendant la phase de remplissage de la vessie.

3.2.3 Les épithéliums de revêtement ne contiennent aucun capillaire sanguin ou lymphatique

Les épithéliums étant dépourvus de capillaires sanguins, leur nutrition est assurée par les capillaires du tissu conjonctif sur lequel ils reposent ; les échanges se font à travers la MB.

3.2.4 La classification des épithéliums de revêtement fait appel à trois critères : la forme des cellules, le nombre des couches cellulaires et le type de différenciation des cellules qui le composent

3.2.4.1 Selon la forme des cellules superficielles

On distingue les épithéliums pavimenteux (les cellules les plus superficielles sont aplaties, plus larges que hautes), cubiques (les cellules les plus superficielles sont aussi larges que hautes) et prismatiques - ou cylindriques - (les cellules les plus superficielles sont plus hautes que larges).

3.2.4.2 Selon le nombre de couches de cellules

On distingue les épithéliums simples (ne possédant qu’une seule couche de cellules), stratifiés (possédant plusieurs couches de cellules) et pseudo-stratifiés (paraîssant présenter plusieurs couches de cellules, mais en réalité le pôle basal de toutes les cellules repose sur la membrane basale).

3.2.4.3 Selon les spécialisations fonctionnelles et les différenciations qui les sous-tendent

On distingue des épithéliums de protection (mécanique ou chimique), d’échanges, d’absorption ou d’excrétion, de mouvements, de réception sensorielle, de sécrétion, etc.

3.2.4.4 Quelques exemples d’épithéliums de revêtement

L’épiderme : pavimenteux stratifié kératinisé, de protection et de réception sensorielle

L’épithélium œsophagien : pavimenteux stratifié non kératinisé, de protection mécanique

L’épithélium gastrique : prismatique simple à cellules à pôle muqueux fermé, épithélium sécrétoire de protection chimique

L’épithélium intestinal : prismatique simple avec entérocytes à plateau strié et cellules muqueuses caliciformes, d’absorption

L’épithélium respiratoire : primatique pseudo-stratifié, cilié avec cellules muqueuses caliciformes, de mouvement

L’épithélium des trompes utérines : prismatique simple cilié, avec des cellules glandulaires, de mouvement

L’endothélium des capillaires : pavimenteux simple, d’échanges

Certains épithéliums particuliers échappent à cette classification : c’est le cas de l’épithélium interne de la capsule de Bowmann du glomérule rénal, de l’épithélium des tubes séminifères du testicule, de l’épithélium des voies urinaires excrétrices (dit épithélium polymorphe ou urothélium.

3.3 Les épithéliums glandulaires

Comme les épithéliums de revêtement, les épithéliums glandulaires sont faits de cellules épithéliales étroitement juxtaposées et jointives. Mais leurs cellules se caractérisent par 2 points essentiels :

1) elles sont spécialisées dans la sécrétion et 2) sauf exceptions, elles sont groupées en amas de forme et de volume variés.

3.3.1 La sécrétion est un phénomène cellulaire très général

Le concept de sécrétion renvoie à l’idée qu’une cellule exporte hors de son cytoplasme des molécules qu’elle a synthétisées. Il existe 2 voies intra-cellulaires de sécrétion : la voie constitutive et la voie régulée.

3.3.1.1 La voie de sécrétion constitutive est commune à toutes les cellules de l’organisme

Elle est caractérisée par un flux constant de vésicules de transport qui partent de la face trans du réseau de Golgi et gagnent la membrane plasmique avec laquelle elles fusionnent par exocytose. La membrane de ces vésicules de transport s’incorpore à la membrane plasmique dont elles assurent le renouvellement en lui apportant de nouveaux constituants protéiques et lipidiques, tandis que le contenu vésiculaire fait de protéines solubles (protéoglycanes et glycoprotéines de la MEC, enzymes et/ou molécules de signalisation, notamment cytokines et facteurs de croissance) est déversé de façon continue dans l’espace extra-cellulaire.

3.3.1.2 La voie de sécrétion régulée est propre aux cellules sécrétrices

On donne le nom de cellules sécrétrices aux cellules spécialisées dans l’activité sécrétoire. Elles peuvent appartenir aux différentes familles tissulaires : cellules des tissus conjonctifs et/ou populations cellulaires libres, cellules musculaires (cellules myo-endocrines, cellules myo-épithélioïdes), cellules du tissu nerveux (neurones), cellules épithéliales.

On appelle cellules glandulaires, les cellules sécrétrices de nature épithéliale. Ces cellules glandulaires peuvent être isolées dans un épithélium de revêtement (cellules muqueuses caliciformes, cellules neuroendocrines), ou groupées en amas plus ou moins volumineux qui portent le nom de glandes où les cellules sont étroitement juxtaposées et jointives, formant des épithéliums glandulaires.

Alors que la sécrétion constitutive est continue, la sécrétion régulée est déclenchée par un signal. Sauf exceptions (comme par exemple les cellules sécrétrices de stéroïdes), le produit de sécrétion est stocké dans des vésicules de sécrétion issues du Golgi. Le signal, en général une hormone ou un neurotransmetteur, qui s’associe à son récepteur au niveau de la cellule sécrétrice, déclenche une cascade d’événements intracellulaires dont une augmentation du Ca++ cytosolique qui entraîne la libération du produit de sécrétion, le plus souvent par exocytose.

3.3.1.3 Les mécanismes moléculaires de l’exocytose sont ubiquitaires

Initialement élucidés dans les cellules nerveuses au niveau des synapses, les mécanismes moléculaires de l’exocytose semblent communs aux différentes cellules sécrétrices. La fusion des vésicules de sécrétion avec la membrane est basée sur une interaction entre des protéines d’ancrage à la membrane et des facteurs moléculaires solubles facilitant la fusion, correspondant à des familles de protéines conservées au cours de l’évolution.

3.3.2 Les glandes sont des groupements organisés de cellules glandulaires

3.3.2.1 Pendant l’histogénèse, les épithéliums glandulaires se forment à partir des épithéliums de revêtement

Ainsi, par exemple, les glandes sudoripares, sébacées et mammaires se forment à partir de l’ectoderme de surface ; les glandes digestives se différencient à partir de l’épithélium d’origine endodermique de l’intestin primitif ; les corticosurrénales naissent de l’épithélium cœlomique d’origine mésodermique.

3.3.2.2 Dans les glandes, les cellules glandulaires sont étroitement associées à du tissu conjonctif richement vascularisé

Les glandes peuvent constituer des organes identifiables à l’échelle macroscopique (comme l’hypophyse, la thyroïde, les parotides, les glandes mammaires, le pancréas, le foie, etc.) ou identifiables seulement à l’échelle microscopique dans la paroi d’organes creux (glandes œsophagiennes, gastriques, intestinales, trachéales, etc.).

3.3.2.3 Les 3 grandes variétés de glandes

Lorsque le produit de sécrétion est destiné à sortir de l’organisme, on parle de glandes exocrines  (ou glandes à sécrétion externe) ; s’il est destiné à rester à l’intérieur de l’organisme, on parle de glandes endocrines (ou glandes à sécrétion interne). Les glandes amphicrines sont à la fois exocrines et endocrines, qu’elles soient composées d’un

seul type cellulaire exerçant les deux fonctions (comme la cellule hépatique dans le foie) ou qu’elles contiennent des cellules exocrines et des cellules endocrines (comme le pancréas, avec les acinus séreux exocrines et les cellules endocrines des îlots de Langerhans).

3.3.3 Les glandes exocrines déversent leur produit de sécrétion dans le milieu extérieur

3.3.3.1 Les glandes exocrines comportent une portion sécrétrice et un canal excréteur

Ainsi, peut-on distinguer les glandes simples (canal excréteur unique) ou composées (canal excréteur ramifié), les glandes tubuleuses (portion sécrétrice en forme de tube allongé), acineuses (portion sécrétrice en forme de petite sphère à lumière réduite) ou alvéolaires (portion sécrétrice en forme de sac arrondi à lumière importante). Une telle classification est évidemment trop rigide et tous les intermédiaires sont possibles, d’où les qualificatifs de tubulo-acineux ou tubulo-alvéolaire. Portions sécrétrices (ou unités sécrétantes) et canaux excréteurs sont enveloppés par un stroma de tissu conjonctif contenant de nombreux capillaires sanguins ; dans les glandes composées, le stroma délimite des lobules.

Il existe quelques exceptions où le canal excréteur fait défaut. Le produit de sécrétion de la glande est alors directement déversé dans le milieu extérieur ou dans une cavité en continuité avec lui. Il s’agit de cellules glandulaires situées dans un épithélium de revêtement (comme les cellules muqueuses caliciformes réparties dans l’épithélium intestinal), de glandes intra-épithéliales (comme dans l’épithélium urétral) ou d’un véritable épithélium sécrétoire (comme l’épithélium gastrique).

3.3.3.2 Les cellules exocrines sécrètent des protéines enzymatiques, des mucus ou des produits complexes

Les cellules exocrines sécrétant des protéines enzymatiques (trypsine, amylase, pepsine, etc.) correspondent aux cellules dites « séreuses » (respectivement, cellules acineuses du pancréas, cellules parotidiennes, cellules principales de l’estomac, etc.). Elles se caractérisent par le développement des organites impliqués dans la synthèse et l’exportation des protéines (nucléole volumineux, réticulum endoplasmique granulaire très développé, appareil de Golgi important, présence de vésicules de sécrétion).

Les cellules exocrines sécrétant des mucus correspondent aux cellules dites « muqueuses »(cellules caliciformes, cellules à pôle muqueux fermé de l’épithélium gastrique, cellules de très nombreuses glandes du tube digestif, de l’arbre trachéo-bronchique et du tractus uro-génital, etc.). Les mucus sont des produits visqueux riches en glycosaminoglycanes et/ou en protéoglycanes. Les processus cytophysiologiques sont analogues à ceux des cellules

exocrines sécrétant des protéines. Habituellement, l’abondance des vésicules de sécrétion de mucus fait qu’en microscopie optique la cellule muqueuse a un aspect « clair » qui s’oppose à l’aspect « sombre » des cellules séreuses.

• A côté des glandes séreuses et des glandes muqueuses, très largement distribuées dans l’organisme, il existe un certain nombre de glandes dont le produit de sécrétion n’est ni une protéine ni du mucus mais des produits complexes pouvant contenir des lipides (comme le sébum, le lait, la bile, etc.) ou encore des ions H+ (comme les cellules bordantes des glandes fundiques de l’estomac).

Selon la façon dont le produit de sécrétion est déversé à l’extérieur de la cellule glandulaire, on distingue classiquement plusieurs types de glandes exocrines.

1. L’extrusion du produit de sécrétion s’effectue le plus souvent par le mécanisme général d’exocytose (glandes dites mérocrines). Seules, certaines glandes cutanées font exception :

2. Les glandes sébacées sont dites holocrines : les cellules sont éliminées avec leur produit de sécrétion lipidique, le sébum, qui remplit entièrement leur cytoplasme ;

3. Les glandes mammaires et certaines glandes sudoripares sont dites apocrines : le produit de sécrétion est éliminé avec la couronne de cytoplasme qui les entoure et qui se détache du reste de la cellule. C’est aussi le cas du composant lipidique de la sécrétion lactée des glandes mammaires et du produit de sécrétion des glandes sudoripares apocrines qui siègent dans les creux axillaires et dans la région des organes génitaux externes.

Glandes exocrines

— Glandes sudoripares,— Glandes sébacées— Glandes lacrymales— Glandes mammaires— Glandes salivaires— Foie — Estomac— Pancréas exocrine— etc.

Sécrétions externes

— Sueur— Sébum— Larmes— Lait— Salive— Bile— Suc gastrique— Suc pancréatique— etc.

3.3.4 Les glandes endocrines déversent dans le sang des hormones qui agissent à distance sur les récepteurs spécifiques des organes-cibles

Le plus souvent, les cellules glandulaires se disposent en travées, en cordons ou îlots dans un stroma conjonctif contenant de nombreux capillaires sanguins de type fenêtré. La disposition des cellules glandulaires en follicules est propre à la thyroïde.

Le produit de sécrétion, qui prend le nom d’hormone, passe dans la circulation sanguine pour aller agir en tant que signal sur une cellule-cible située plus ou moins loin.

3.3.4.1 Les cellules qui sécrètent des hormones hydrosolubles

Elles ont les mêmes caractéristiques morphologiques que les cellules exocrines sécrétant des protéines. En ME, les vésicules de sécrétion des cellules sécrétrices d’amines biogènes se distinguent toutefois par leur aspect de grains denses entourés d’un halo clair (vésicules à cœur dense).

Les hormones hydrophiles sont soit des peptides, polypeptides et protéines, soit des petites molécules chargées ou amines biogènes (adrénaline, noradrénaline, mélatonine...). Les récepteurs de ces hormones sont localisés dans la membrane plasmique des cellules-cibles et sont couplés à des systèmes de transduction tels que les protéines G ou les tyrosines-kinases qui activent à leur tour d’autres enzymes ou des complexes multiprotéiques.

Glandes endocrines Hormones

— Glande thyroïde — Hormones thyroïdiennes (T3, T4) — Calcitonine — Glandes parathyroïdes — Parathormone (PTH) — Glandes surrénales — médullosurrénale— Adrénaline, noradrénaline— corticosurrénale— minéralocorticoïdes— Glucocorticoïdes (cortisol)— Androgènes— Pancréas — Insuline— Glucagon— Ovaires — Oestrogènes— Progestérone— Testicules — Testostérone— Hypothalamus— Adéno-hypophyse— etc.

3.3.4.3 Les neurones neurosécrétoires sécrètent des neurohormones

Bien que constitué de cellules du système nerveux central et non de cellules épithéliales glandulaires, l’hypothalamus a néanmoins une fonction endocrine, due à la présence de neurones neurosécrétoires. Ces neurones particuliers qui siègent dans l’hypothalamus se répartissent en deux groupes : 1) certains neurones de l’hypothalamus latéral sécrètent des neuro-hormones hypophysiotropes qui, par voie sanguine, stimulent (libérines ou « Releasing Hormones ») ou freinent (statines ou « Inhibiting Factors ») la sécrétion des hormones adéno-hypophysaires par les cellules glandulaires endocrines de l’adénohypophyse (cf. tableau) ; 2) les neurones des noyaux supra-optiques et paraventriculaires sécrétent les hormones dites post-hypophysaires (ocytocine et vasopressine - ou hormone antidiurétique ou ADH), déversées dans la circulation au niveau de la post-hypophyse.

3.3.4.4 Les cellules neuroendocrines forment un système endocrinien diffus sécrétant de nombreux neuropeptides et des amines biogènes

Les cellules neuroendocrines (cellules NE), dites aussi cellules argentaffines ou entérochromaffines, sont dispersées principalement dans les épithéliums de revêtement digestifs et respiratoires et dans les glandes digestives. Les cellules de Merkel des épithéliums malpighiens cutanéo-muqueux et les cellules des paraganglions (médullo-surrénales, corpuscules carotidiens, etc.) sont également des cellules NE. Les cellules NE sécrètent de nombreux neuropeptides et des amines biogènes (noradrénaline, adrénaline, dopamine et/ou sérotonine). La sécrétion se fait dans le milieu extracellulaire et l’action s’exerce loco-régionalement sur les cellules NE elles-mêmes et/ou sur les cellules voisines (sécrétion auto/paracrine) ; une action endocrine est également possible. En ME, les vésicules de sécrétion apparaissent comme des grains denses entourés d’un halo clair cerné par une membrane (vésicules à cœur dense).

Chapitre 4 Les tissus conjonctifs. Les tissus adipeux

4.1 Le tissu conjonctif lâche

Le tissu conjonctif lâche (ou tissu conjonctivo-vasculaire) se caractérise par la présence entre ses cellules d’une très abondante matrice extra-cellulaire (MEC).

Dans cette MEC, l’histologie classique distinguait des fibres (collagènes, élastiques et de réticuline) et une substance fondamentale (microscopiquement amorphe).

4.1.1 Les fibroblastes sont les cellules principales du tissu conjonctif

Les fibroblastes (ou fibrocytes) sont des cellules fusiformes ou étoilées possédant de longs prolongements cytoplasmiques. Ils proviennent d’une cellule-souche mésenchymateuse multipotente qui est également à l’origine des adipoblastes, des chondroblastes, des ostéoblastes et des myoblastes. En MO, leur cytoplasme est peu visible et seul leur noyau, ovoïde, allongé, avec un ou deux nucléoles, est bien visible. En ME, on y décèle tous les organites cellulaires habituels et surtout, dans les fibroblastes en pleine activité, les organites impliqués dans la synthèse des protéines. Le phénotype des fibroblastes est modulable en fonction de leur degré d’activation (par exemple, transformation en myofibroblaste). Les fibroblastes synthétisent les macromolécules protéiques et polysaccharidiques de la MEC du tissu conjonctif. Les fibroblastes sont aussi capables de sécréter de nombreuses autres molécules (cytokines, facteurs de croissance, enzymes) et jouent un rôle important dans les processus de réparation tissulaire ou dans l’entretien des réactions inflammatoires.

4.1.2 La superfamille des collagènes comprend des dizaines de types différents

Les collagènes constituent une superfamille de molécules formée par des protéines classiques et des protéines portant des domaines de type collagénique. Nous n’envisagerons ici que les types de collagène les mieux connus.

4.1.2.1 Le collagène I est le plus communément distribué

Il se trouve dans le tissu conjonctif banal, dans le tissu conjonctif dense, dans le tissu osseux. En ME, les microfibrilles de collagène présentent une striation transversale due à l’alternance de bandes sombres et claires selon une périodicité de 64 à 67 nm. Ces fibrilles élémentaires, jamais anastomosées, ont une longueur indéterminée et se groupent pour former des fibres qui elles-même s’assemblent en faisceaux plus ou moins onduleux visibles en MO, surtout après certaines colorations (le safran les colore en jaune, les trichromes en vert ou en bleu, le rouge Sirius en rouge). Ces faisceaux, diversement orientés dans l’espace, sont le substratum essentiel du rôle de soutien mécanique du tissu conjonctif.

4.1.2.2 Le collagène II est surtout présent dans le cartilage

Il se présente sous forme de fines fibrilles qui ne se groupent pas en fibres de plus fort calibre.

4.1.2.3 Le collagène III est celui des fibres de réticuline

4.1.2.4 Le collagène IV entre dans la constitution des membranes basales

4.1.2.5 Le collagène X est propre aux chondrocytes hypertrophiques

4.1.3 L’élastine est la molécule principale des fibres élastiques

En MO, les fibres élastiques (caractérisées, comme leur nom l’indique, par leur élasticité) ne sont visibles qu’après colorations spéciales (orcéine, fuchsine-résorcine) qui les font apparaître sous forme d’un réseau de fines fibres allongées et anastomosées. En ME, les fibres élastiques se présentent comme des plages d’une substance amorphe plus ou moins dense aux électrons contenant en périphérie des microfibrilles d’une dizaine de nanomètres de diamètre, constituant un réseau microfibrillaire, dépourvues de striation.

Tandis que le collagen puisse etre renouvelle pendant le processus de cicatrisation l’elastin n’est jamais remplacé.  Donc ceci explique les plies de la peau – peau non elastique des vieux.

4.1.3 Le tissu conjonctif lâche est très répandu dans l’organisme

On en trouve, notamment sous la peau (tissu conjonctif sous-cutané), entre les masses musculaires, dans le chorion et la sous-muqueuse du tube digestif, dans le chorion des voies respiratoires, des voies génitales et urinaires, dans l’adventice des vaisseaux, sous l’épithélium des séreuses, dans de nombreux organes pleins (stroma conjonctif). Le terme de parenchyme désigne le tissu propre d’un viscère plein, alors que le terme de stroma désigne le tissu conjonctif contenant les vaisseaux et nerfs destinés au parenchyme.

4.1.4 Le rôle que joue le tissu conjonctif lâche dans l’organisme est important et complexe

Ainsi, le tissu conjonctif possède un rôle de soutien et d’emballage des tissus et organes ; il assure le passage de nombreuses substances entre le sang et les tissus ; siège des cellules libres du système immunitaire (lymphocytes et plasmocytes, monocytes et macrophages, granulocytes, mastocytes), il joue un rôle majeur dans les réactions inflammatoires et dans les phénomènes immunitaires ainsi que dans les processus de cicatrisation (par prolifération des fibroblastes et production des macromolécules de la MEC).

4.2 Le tissu réticulaire

Le tissu réticulaire (ou réticulé) correspond au tissu conjonctif qui constitue le stroma des organes hématopoïétiques et lymphoïdes (ganglions lymphatiques, rate, moelle osseuse), du foie et du rein ; sa charpente collagène, principalement faite de collagène de type III, peut être visualisée en MO après coloration argentique sous la forme d’un réseau de fines fibres colorées en noir, dites fibres de réticuline. Les membranes basales sont le tissu réticulaire. En ME, le collagène III apparaît sous forme de fins microfilaments apériodiques, dispersés dans une matrice riche en protéoglycanes.

4.3 Les tissus conjonctifs denses

Les tissus conjonctifs riches en fibres, pauvres en cellules et en substance fondamentale, ont une fonction essentiellement mécanique.

4.3.1 Les tissus conjonctifs fibreux denses

Ils contiennent essentiellement des fibres de collagène ; ils se répartissent en deux sous-groupes : 1) les tissus fibreux non orientés (derme, périoste, capsules articulaires, dure-mère, capsules des organes pleins (comme le foie, la rate, les reins, etc) ; 2) les tissus fibreux orientés (unitendus : ligaments et tendons, ou bitendus : aponévroses et stroma de la cornée).

4.3.2 Les tissus élastiques

Les fibres (ou lames) élastiques y prédominent largement, entre de rares fibroblastes ou entre les cellules musculaires lisses (comme dans la média des artères de gros calibre).

4.4 Les tissus squelettiques

Ces tissus conjonctifs spécialisés sont caractérisés par la nature solide de leur MEC. Ils regroupent les tissus osseux et cartilagineux. Voir chapitre 6.

4.5 Les tissus adipeux

Il existe deux variétés d’adipocytes (ou cellules adipeuses) - les adipocytes blancs et les adipocytes bruns - et, par voie de conséquence, deux types de tissu adipeux (couramment appelé « graisse ») : le tissu adipeux blanc ou graisse blanche et le tissu adipeux brun ou graisse brune.

4.5.1 La graisse blanche est la plus importante réserve énergétique de l’organisme

4.5.1.1 Les adipocytes blancs renferment une volumineuse vacuole de triglycérides

Les adipocytes de la graisse blanche sont des cellules sphériques, d’un diamètre d’environ une centaine de micromètres voire plus. Leur cytoplasme renferme une volumineuse vacuole lipidique unique (triglycérides), entourée par une mince couronne cytoplasmique contenant un appareil de Golgi, du réticulum endoplasmique granulaire, du réticulum endoplasmique lisse et des mitochondries. Du fait du passage dans les solvants des graisses, la vacuole lipidique disparaît sur les préparations standards de MO, après inclusion en paraffine ; pour l’observer, il est nécessaire de faire des coupes à congélation et d’utiliser des colorants des graisses comme l’huile rouge ou les Soudans (noir, par exemple). Le noyau, aplati, est refoulé contre la membrane plasmique. Une fine MB entoure la

membrane plasmique. Les adipocytes blancs peuvent être isolés au sein du tissu conjonctif lâche et dans la moelle osseuse ou être groupés pour constituer le tissu adipeux blanc.

4.5.1.2 Le tissu adipeux blanc représente 15 à 20% du poids de l’adulte

Dans le tissu adipeux blanc, les adipocytes, tassés les uns contre les autres, prennent une forme polyédrique. Ils sont séparés par des fibres de réticuline et de très nombreux capillaires sanguins ainsi que par des fibres nerveuses amyéliniques représentant des fibres sympathiques noradrénergiques. Les adipocytes sont groupés en petits lobules, visibles à l’œil nu, séparés par de fines cloisons conjonctives contenant des fibroblastes, des macrophages, des mastocytes et des fibrilles de collagène. Le tissu adipeux blanc est principalement localisé dans : 1) le pannicule adipeux sous-cutané, diffus et régulier chez le fœtus et le nouveau-né, prédominant sur la nuque et les épaules chez l’homme, sur la poitrine, les hanches, les cuisses et les fesses chez la femme ; 2) les régions profondes, comme le mésentère, les épiploons, les régions rétropéritonéales ; 3) les orbites, les paumes et face palmaire des doigts, les plantes et face plantaire des orteils. Les deux premières localisations correspondent à des réserves énergétiques qui fondent lors du jeûne, alors que la troisième joue un rôle de soutien et de protection mécanique et est peu sensible au jeûne.

4.5.1.3 L’adipocyte blanc assure la synthèse, le stockage et la libération des lipides

La synthèse des lipides (ou lipogénèse) est stimulée par l’insuline. Cette synthèse s’effectue à partir de différents substrats (triglycérides d’origine alimentaire et glucose) et donc a le tendence de diminuer une glycemie :

Le stockage des lipides se fait sous forme de triglycérides.

Le tissu adipeux blanc renferme la quasi-totalité des triglycérides stockés dans l’organisme ; il représente, de ce fait, une des plus importantes réserves énergétiques de l’organisme. C’est à cette réserve que l’organisme fait appel lorsque les réserves de glucides sont épuisées (jeûne, efforts physiques, lutte contre le froid, etc.), ou inutilisables (diabète grave).

L’hydrolyse des triglycérides (ou lipolyse), stimulée par les catécholamines, libère dans le sang des acides gras non estérifiés.

La lipolyse est due à l’action de deux lipases présentes dans le cytoplasme des adipocytes et qui sont activés par les catécholamines (adrénaline et noradrénaline, qu’il s’agisse des hormones médullo-surrénaliennes ou des transmetteurs venus des terminaisons sympathiques). Le récepteur béta-3-adrénergique représente le principal régulateur de la lipolyse adipocytaire aussi bien dans les adipocytes du tissu adipeux blanc que dans ceux du tissu

adipeux brun. Ce récepteur de l’adrénaline et de la noradrénaline, principalement exprimé dans les adipocytes (et dans le tube digestif), diffère du récepteur béta-1 (surtout exprimé dans le cœur) et du béta-2 (essentiellement exprimé dans l’arbre bronchique). Les acides gras non estérifiés que les adipocytes libèrent ainsi dans le sang sont utilisables par les autres cellules de l’organisme à des fins énergétiques.

4.5.1.4 L’adipocyte blanc est également une cellule sécrétrice endocrine et autoparacrine

Les adipocytes, longtemps considérés comme des cellules de stockage des graisses, intervenant comme isolant thermique et mécanique, ont acquis avec la découverte de la leptine, le statut de cellules sécrétrices endocrines, capables de communiquer avec le système nerveux central. Par ailleurs, des études réalisées sur des souris atteintes d’obésité congénitale ont permis de caractériser de nouvelles protéines intervenant dans la régulation des dépenses énergétiques, en particulier au niveau des adipocytes.

L’adipocyte sécrète une hormone, la leptine, produit du gène ob, qui au niveau de l’hypothalamus régule l’appétit.

Chez la souris, la mutation du gène ob est responsable, à l’état homozygote, d’une obésité génétique. Ce gène, exprimé dans le tissu adipeux, code pour une protéine synthétisée par les adipocytes et exportée dans le sang pour agir au niveau de récepteurs situés dans certains neurones de l’hypothalamus. Dans l’espèce humaine, le gène homologue du gène ob de la souris a été identifié et cloné, et, son produit, la leptine (protéine hautement conservée chez les vertébrés) a été caractérisé. La leptine se comporte comme une hormone de la satiété, agissant en régulant l’appêtit en fonction de la masse de tissu adipeux, par un rétrocontrôle hypothalamique. Au niveau de cette boucle régulatrice de la prise alimentaire, la leptine active la voie anorexigène (qui coupe la faim) et inhibe la voie orexigène (qui ouvre l’appétit).

Par ailleurs, la leptine jouerait un rôle dans la biologie de la reproduction (maturation sexuelle, fécondité, stérilité).

Les adipocytes sécrètent des cytokines et d’autres molécules.

4.5.2 La graisse brune est une source de chaleur

4.5.2.1 Surtout abondante chez les mammifères hibernants, la graisse brune est néanmoins présente dans l’espèce humaine

Contrairement aux adipocytes blancs, les adipocytes bruns ont un noyau central et un cytoplasme rempli de nombreuses petites vacuoles lipidiques (la cellule est dite multiloculaire) et de mitochondries. Surtout abondante chez les mammifères hibernants (comme la marmotte), la graisse brune est néanmoins présente dans l’espèce humaine, principalement au début de la vie. Chez le fœtus et le nouveau-né, elle se répartit dans la région interscapulaire, autour des gros vaisseaux (aisselles, cou), autour des reins et du cœur. Chez l’adulte, sa persistance est sujette à discussion.

4.5.2.2 Les mitochondries des adipocytes bruns contiennent une protéine découplante, la thermogénine, qui permet de dissiper l’énergie des oxydations sous forme de chaleur

La graisse brune est impliquée dans la thermogénèse sans frisson et celle induite par l’alimentation. Sa localisation habituelle au contact immédiat des principaux vaisseaux sanguins facilite la diffusion dans tout l’organisme de la chaleur qu’elle produit (calorifère naturel, source de chaleur). La vascularisation et l’innervation sympathique sont richement développées. Chaque adipocyte, porteur de récepteurs béta3-adrénergiques, est au contact d’une terminaison sympathique noradrénergique.

Chapitre 5 Les populations cellulaires « libres »

Les populations cellulaires « libres » (ou cellules migratrices) se distribuent dans la circulation sanguine et lymphatique, dans les organes lymphoïdes ainsi que dans le tissu conjonctif lâche et notamment les muqueuses de nombreux organes. Le sang, véhicule principal des courants de migration cellulaire, est le siège des échanges permanents entre cellules et tissus. Dans le sang, les globules rouges assurent les échanges gazeux au niveau de la barrière alvéolocapillaire et les plaquettes maintiennent l’intégrité du système circulatoire. Dans les tissus, les globules blancs qui appartiennent aux différents systèmes de défense de l’organisme sont en permanence exposés à divers agents pathogènes. Les défenses non-spécifiques correspondent aux barrières tissulaires et aux phagocytes « professionnels ». Les défenses spécifiques (immunité acquise) nécessitent un contact préalable avec l’agent pathogène, nécessaire à sa reconnaissance. L’efficacité des défenses spécifiques repose sur les capacités de l’organisme à distinguer ses propres molécules (« soi », dont le marqueur principal est le système HLA) des molécules (antigènes) étrangères (non « soi »). Toutes les cellules du sang et cellules immunitaires sont issues de cellules souches multipotentes hématopoïétiques situées dans la moelle osseuse.

 

5.0 Plasma : Eau, albumin et globuline.  Alpha globuline, beta globuline, gammaglobuline (= immunoglobuline) et fibrinogene.

Gammaglobuline

IgG

IgA

IgM

IgD

IgE

Caractéristiques

Plasma + fluides

Sur muqueuses

Production tôt

Sur lymphocytes

Sur surfaces

 

Combattre microbes

Défense surfaces

Premier ligne de défense

Défense des maladies chroniques

Donne les allergies

 

5.1 Les éléments figurés du sang

5.1.1 La numération-formule sanguine est un examen de routine

La numération globulaire consiste à compter le nombre de globules rouges (GR), de globules blancs (GB) ou leucocytes et de plaquettes par unité de volume de sang. Les résultats normaux sont les suivants :

— GR : 5 000 000 ± 500 000 par microlitre, chez l’homme

— 4 500 000 ± 500 000 par microlitre, chez la femme

— GB : 7 000 ± 3 000 par microlitre, chez l’adulte

— Plaquettes : 150 000 à 450 000 par microlitre

La formule sanguine (ou formule leucocytaire) consiste à évaluer le nombre de chacune des différentes populations de leucocytes. Actuellement, les résultats sont exprimés en nombre absolu par microlitre (1 microlitre = 1 mm3) plutôt qu’en pourcentage des différentes variétés de leucocytes :

— Granulocytes neutrophiles : 1 800 à 8 000

— Granulocytes éosinophiles : 50 à 500

— Granulocytes basophiles : < 100

— Lymphocytes : 1 500 à 4 500

— Monocytes : 100 à 1 000

La numération-formule sanguine est réalisée par des automates, mais l’identification des anomalies cellulaires se fait sur des frottis.

La numération des sous-populations lymphocytaires, réalisée par immunomarquage sur lames ou en cytométrie de flux, donne, à l’état normal, les résultats suivants, à titre d’exemple pour un nombre total de lymphocytes de 2000 par microlitre :

— Lymphocytes B  200 à 300

— Lymphocytes T  1500, dont :

   — Lymphocytes T4  1000

   — Lymphocytes T8  500

— rapport T4/T8  2 :1

— Lymphocytes NK  200 à 300.

 

5.1.2 Les globules rouges effectuent le transport de l’oxygène fixé par l’hémoglobine

Les globules rouges (ou hématies, érythrocytes, normocytes) sont des cellules anucléées, en forme de disque biconcave, d’environ 7,5 µm de diamètre. Le volume globulaire moyen est de 85 à 95 µm3.

Le rôle principal des globules rouges est de maintenir à l’état fonctionnel le pigment respiratoire qu’est l’hémoglobine. La concentration normale de l’hémoglobine dans le sang est de 13 à 18 g/100ml chez l’homme et de 12 à 16 g/100 ml chez la femme. L’hémoglobine, constituant majeur du globule rouge (environ 1/3 de son poids), assure 3 fonctions principales : 1) transporter l’oxygène des poumons aux tissus ; 2) permettre le transfert d’une partie du CO2 des tissus aux poumons ; 3) tamponner les ions H+ libérés par les tissus. Le glucose est la principale source d’énergie pour le globule rouge (glycolyse anaérobie intra-érythrocytaire). La membrane plasmique de l’hématie porte des antigènes qui déterminent les groupes sanguins (A, B, O, Rhésus, etc.). La durée de vie des globules rouges est de 120 jours.

5.1.3 Les plaquettes maintiennent l’intégrité du système circulatoire et assurent l’hémostase quand les vaisseaux sanguins sont endommagés

Les plaquettes sanguines (ou thrombocytes) sont des fragments cellulaires anucléés (2 à 5 µm de diamètre) contenant des mitochondries, des vésicules à cœur dense et un cytosquelette riche en protéines contractiles. Leur durée de vie est de 8 à 12 jours. Les plaquettes proviennent de la fragmentation cytoplasmique de leurs précurseurs médullaires, les mégacaryocytes. Elles jouent un rôle fondamental dans les processus de l’hémostase et de la coagulation. Le phénomène de l’agrégation plaquettaire qui joue un rôle crucial dans ces processus fait intervenir de nombreuses molécules d’adhérence.

5.2 Les cellules immunitaires dans les tissus

5.2.1 Les monocytes et les macrophages constituent le système des phagocytes mononucléés

5.2.1.1 Une fois formés dans la moelle osseuse, les monocytes passent dans le sang

Ce sont les plus grands des leucocytes normaux (12 à 20 µm). Leur noyau est volumineux, central ou périphérique, réniforme ou indenté. Leur cytoplasme est caractérisé par des expansions cytoplasmiques et par la présence de grains azurophiles (en MO) correspondant à des lysosomes primaires (en ME).

5.2.1.2 Après être sortis du sang, les monocytes migrent dans les tissus et s’y différencient en macrophages

Les macrophages, disséminés dans l’ensemble de l’organisme, se distinguent des monocytes par une plus grande taille, le développement considérable de l’appareil vacuolaire (vésicules d’endocytose, endosomes, lysosomes primaires, phagosomes, phagolysosomes) et des expansions cytoplasmiques qui forment de véritables pseudopodes. Les propriétés fondamentales des macrophages sont leur mobilité, leur pouvoir de phagocytose et leur capacité sécrétrice. Cette capacité sécrétrice est multiple.

5.2.1.3 Les macrophages font partie des cellules présentatrices d’antigènes

Voir plus loin.

5.2.2 Les granulocytes interviennent dans les réactions de défense non spécifiques de l’organisme

Les granulocytes possèdent un noyau unique qui présente plusieurs lobes de formes diverses, ayant pu faire croire, à tort, qu’ils étaient multinucléés, d’où le nom de « polynucléaires ». Le cytoplasme des granulocytes contient différents types de granulations, caractéristiques de chaque granulocyte. Selon les affinités tinctoriales en MO de leurs granulations, les granulocytes sont répartis en trois catégories : neutrophiles, éosinophiles et basophiles.

5.2.2.1 Les granulocytes neutrophiles

Le cytoplasme des granulocytes neutrophiles contient des granulations qui peuvent se répartir en au moins 3 variétés, qualifiées de granulations primaires, secondaires ou tertiaires, en fonction de la nature de leur contenu, de leur diamètre, de leur affinité tinctoriale en MO et de leur densité aux électrons en ME. Les unes sont des lysosomes pour détruire et éliminer les agents pathogènes ainsi que les cellules ou molécules devenues anormales. Cette fonction s’accomplit en différentes étapes plus ou moins intriquées : 1) déplacement des granulocytes neutrophiles qui se rendent sur les lieux (chimiotactisme) 2) phagocytose (reconnaissance, adhérence puis englobement de la cible), 3) dégradation par les « protéines tueuses » et par les systèmes tueurs dépendants de l’oxygène, aboutissant à la production de substances puissamment bactéricides. La durée de vie des granulocytes neutrophiles est de l’ordre de 24 heures.

5.2.2.2 Les granulocytes éosinophiles

Les granulocytes éosinophiles sont les cellules effectrices principales de l’immunité anti-parasitaire, des réactions d’hypersensibilité retardée et de la résistance aux tumeurs. Les granulations éosinophiles sont colorées en rouge-orangé par les colorations standard ; en ME, la matrice de ces granulations est finement granulaire et contient une formation cristalline (« cristalloïde ») à arrangement régulier périodique de bandes claires et de bandes sombres. Les granulations des éosinophiles contiennent des eicosanoïdes et de nombreuses protéines dont certaines entraînent la dégranulation des mastocytes et la libération d’histamine. La peroxydase des éosinophiles, différente de celle des neutrophiles et des monocytes, possède la capacité de détruire de nombreux microorganismes, en particulier des parasites, mais également des cellules tumorales. Après une demi-vie de quelques heures dans la circulation sanguine, les éosinophiles passent dans les tissus (comme la peau, les poumons, le tube digestif) où ils persistent quelques jours.

5.2.2.3 Les granulocytes basophiles

Les granulocytes basophiles contiennent dans leur cytoplasme des granulations volumineuses, métachromatiques,

de couleur bleu-noir après coloration au May-Grunwald-Giemsa. Ils circulent dans le sang et passent dans les tissus en cas de réactions allergiques. Ils interviennent alors dans les réactions d’hypersensibilité immédiate (réactions allergiques, conjointement avec les mastocytes tissulaires, selon des mécanismes analogues (cf plus loin). Leur durée de vie est de quelques jours.

5.2.3 Les mastocytes participent avec les granulocytes basophiles aux réactions d’hypersensibilité immédiate (réactions allergiques)

Les mastocytes et les granulocytes basophiles possèdent une origine commune à partir des cellules souches hématopoïétiques, mais ont subi une différenciation différente (notamment, expression sur la membrane du mastocyte d’un récepteur c-kit, absent de celle des granulocytes basophiles). Mastocytes et basophiles ont une physiologie commune mais sont morphologiquement différents. Les mastocytes sont des cellules arrondies, à noyau rond central, dont le cytoplasme renferme des granulations métachromatiques en MO et de structure feuilletée et lamellaire en ME. Contrairement aux basophiles, ils ne s’observent que dans les tissus où ils sont souvent groupés autour de petits vaisseaux sanguins, et ne se trouvent pas dans le sang.  Chez des sujets génétiquement prédisposés, dits « atopiques », certains antigènes (allergènes) stimulent la production d’anticorps IgE par les plasmocytes. Ces anticorps IgE se lient de façon non spécifique, par leur fragment Fc, aux récepteurs membranaires des basophiles et des mastocytes. Lors d’un contact ultérieur avec le même allergène, celui-ci se fixe sur le fragment Fab spécifique

des IgE liés à la membrane de ces cellules, entraînant la libération dans le milieu extracellulaire du contenu de leurs granulations (héparine, acide hyaluronique et surtout histamine) et la production de cytokines et de leukotriènes. Ces molécules agissent sur des tissus cibles et sont responsables de phénomènes allergiques (comme l’urticaire, le rhume des foins, l’asthme, voire des chocs anaphylactiques graves).

5.2.4 Les lymphocytes sont les cellules effectrices du système immunitaire

5.2.4.1 L’aspect morphologique des lymphocytes est monomorphe

Les lymphocytes se caractérisent par : 1) leur forme, régulière, arrondie ; 2) leur taille, le plus souvent petite (voisine de celle d’un globule rouge) ; toutefois, à côté de ces petits lymphocytes, on distingue des moyens et des grands lymphocytes, de taille plus grande ; 3) leur noyau, sphérique, foncé, sans nucléole visible, occupant la presque totalité du volume de la cellule ; 4) leur cytoplasme, réduit à une mince couronne contenant les organites cellulaires habituels en quantité très restreinte.

5.2.4.2 Les lymphocytes acquièrent leur compétence fonctionnelle au cours de leur passage dans un organe lymphoïde central

Les lymphocytes, issus des lymphoblastes, quittent la moelle osseuse, passent dans la circulation et se dirigent vers un organe lymphoïde dit central, où ils se multiplient et produisent des lymphocytes qui acquièrent leur spécificité immunitaire. Les deux organes lymphoïdes centraux, le thymus et la moelle osseuse produisent des lymphocytes différents sur le plan fonctionnel. Le thymus induit la compétence des lymphocytes T, responsables de l’immunité cellulaire. La moelle osseuse induit la compétence des lymphocytes B, responsables de l’immunité humorale. Chaque lymphocyte devient alors « immunologiquement compétent », et porte sur sa membrane des récepteurs

spécifiques, capables de reconnaître un antigène. Les lymphocytes compétents se répartissent via la circulation dans l’organisme : dans les organes lymphoïdes (rate, ganglions) et dans les tissus conjonctifs, tout particulièrement dans le chorion des muqueuses où les lymphocytes sont dispersés ou forment des amas lymphoïdes. Sous l’effet d’une stimulation antigénique, les lymphocytes compétents activés deviennent des cellules effectrices.

5.2.4.3 La maturation fonctionnelle des lymphocytes se traduit par l’apparition d’antigènes membranaires spécifiques

Les étapes de la différenciation lymphocytaire sont marquées par l’apparition d’antigènes membranaires appelés CD pour « cluster de différenciation ». Ces antigènes sont utilisés comme des marqueurs, pouvant être identifiés par immunomarquage avec des anticorps monoclonaux. Certains antigènes sont présents sur tous les lymphocytes (comme CD45), d’autres sont spécifiques de chaque famille lymphocytaire, caractérisant leur maturation fonctionnelle ou l’état d’activation cellulaire.

5.2.4.4 Les lymphocytes B sont responsables de l’immunité humorale

Les lymphocytes B expriment à leur surface des immunoglobulines capables d’interagir directement avec les antigènes. Après stimulation antigénique, ils se transforment en plasmocytes capables de sécréter les immunoglobulines (ou anticorps circulants : IgG, IgA, IgM, IgE).

Les lymphocytes B synthétisent les immunoglobulines (ou anticorps)

Les lymphocytes B (de « Bone marrow », moelle osseuse), différenciés dans la moelle osseuse, sont identifiés par les anticorps anti-CD19 ou CD20. Dans les lymphocytes B matures (ceux du sang et des organes lymphoïdes), les immunoglobulines sont insérées dans la membrane plasmique. Ces immunoglobulines de surface (ou membranaires) sont le récepteur pour l’antigène et constituent le marqueur phénotypique essentiel des lymphocytes B. La grande majorité des lymphocytes B du sang humain portent des Ig M, très peu des Ig G ou des Ig A.

Après stimulation antigénique, les lymphocytes B se différencient en plasmocytes

Les plasmocytes sécrètent de grandes quantités d’anticorps spécifiques. Dans les plasmocytes, l’expression des immunoglobulines de surface disparait, remplacée par des immunoglobulines intracytoplasmiques présentes dans les citernes du réticulum endoplasmique granulaire (majoritairement IgG et IgA).

Les plasmocytes sont morphologiquement faciles à reconnaître : 1) leur forme est ovalaire ; 2) leur noyau arrondi, situé en position excentrique, possède une chromatine disposée en grosses mottes à la périphérie du noyau (donnant un aspect en rayons de roue) ; 3) leur cytoplasme comporte deux zones : une petite zone claire, périnucléaire, contenant les centrioles entourés par un volumineux appareil de Golgi et le reste du cytoplasme, occupé par un réticulum endoplasmique granulaire très développé, avec de nombreux ribosomes libres (responsables de l’intense basophilie du cytoplasme) ; les citernes du réticulum granulaire sont parfois distendues par la sécrétion d’immunoglobulines. Les plasmocytes sont répartis dans les organes lymphoïdes et hématopoïétiques et dans le

tissu conjonctif lâche. A l’état normal, on n’en trouve pas dans le sang ni dans la lymphe.

5.2.4.5 Les lymphocytes T sont impliqués dans l’immunité cellulaire

Les lymphocytes T reconnaissent des antigènes étrangers partiellement dégradés dans les cellules cibles et dont certains de leurs fragments ont ensuite été exposés à la surface cellulaire.

5.2.4.6 Les lymphocytes NK ne sont ni T ni B

Les lymphocytes NK (« Natural Killers ») sont des lymphocytes de grande taille, contenant dans leur cytoplasme des granulations azurophiles. Ils possèdent une activité cytotoxique spontanée sur des cibles tumorales ou infectées par des virus.

5.3 Le tissu lymphoïde

5.3.1 Répartition du tissu lymphoïde

Le tissu lymphoïde permet l’intégration des interactions cellulaires complexes intervenant dans les réponses immunes. Ce tissu lymphoïde constitue d’une part, les organes lymphoïdes centraux ou primaires (moelle osseuse, thymus), d’autre part dans les organes lymphoïdes périphériques ou secondaires, lieux de développement de la réponse immune. Les organes lymphoïdes périphériques sont soit encapsulés (ganglions lymphatiques, rate) réagissant aux antigènes d’origine tissulaire ou sanguine soit non encapsulés présents d’une manière diffuse dans les muqueuses de l’organisme en particulier la muqueuse digestive, la muqueuse bronchique, la muqueuse urinaire (MALT : Mucosal Associated Lymphoid Tissue) réagissant aux antigènes atteignant la surface des muqueuses. La communication entre ces compartiments du tissu lymphoïde est le fait d’un pool de lymphocytes recirculants.

5.3.2 Les follicules lymphoïdes

Dans tous les cas et à l’exception du thymus qui constitue un organe lymphoïde très particulier, l’organisation du tissu lymphoïde comporte toujours une trame de tissu réticulaire dans les mailles de laquelle se situent macrophages, cellules dendritiques et cellules lymphoïdes, le plus souvent regroupées en follicules.

Chez le nouveau-né avant tout contact antigénique, il n’existe que des follicules primaires ; les follicules secondaires n’apparaissant qu’après stimulation antigénique. Les follicules lymphoïdes secondaires possédant un centre germinatif sont observés après stimulation antigénique. Ils contiennent de nombreux lymphocytes B en cours de prolifération (centroblastes), associés à des cellules dendritiques folliculaires présentatrices d’antigène et quelques macrophages associés à des lymphocytes T. Les centres germinatifs sont entourés d’une couronne de petits lymphocytes de type B. Ces structures ont un rôle important dans le développement des réponses immunes impliquant les lymphocytes B, en particulier dans la mémoire de la réponse médiée par les lymphocytes B qui paraît être la fonction première des centres germinatifs. Ainsi les capacités immunologiques dépendant des éléments lymphoïdes sont toujours étroitement liées au système macrophagique qui les entoure.

Chapitre 6 Les tissus squelettiques

6.1 Le tissu osseux

Le tissu osseux, comme le tissu cartilagineux, est un « tissu squelettique », tissu conjonctif spécialisé, caractérisé par la nature solide de la MEC. La matrice osseuse a la particularité de se calcifier, ce qui la rend opaque aux rayons X et permet l’étude des os par radiographie. Le squelette a 3 fonctions. 1) Fonction mécanique : le tissu osseux est un des tissus les plus résistants de l’organisme, capable de supporter des contraintes mécaniques, donnant à l’os son rôle de soutien du corps et de protection des organes. 2) Fonction métabolique : le tissu osseux est un tissu dynamique, constamment remodelé sous l’effet des pressions mécaniques, entraînant la libération ou le stockage de sels minéraux, et assurant ainsi dans une large mesure (conjointement avec l’intestin et les reins) le contrôle du métabolisme phosphocalcique. 3) Fonction hématopoiétique : les os renferment dans leurs espaces médullaires, la moelle hématopoïétique, dont les cellules souches, à l’origine des 3 lignées de globules du sang, se trouvent au voisinage des cellules osseuses. Les cellules stromales de la moelle osseuse fournissent un support structural et fonctionnel aux cellules hématopoiétiques. Certaines d’entre elles sont des cellules-souches multipotentes susceptibles de se différencier dans de multiples lignages différents (fibroblastes, chondrocytes, ostéoblastes, adipocytes…).

6.1.1 Le tissu osseux contient 4 types de cellules

Les cellules bordantes, les ostéoblastes et les ostéocytes sont les cellules ostéoformatrices. Les ostéoclastes sont ostéorésorbants.

Les ostéoblastes, les ostéoclastes et les cellules bordantes de l’os se trouvent à la surface des plages de tissu osseux, alors que les ostéocytes sont situés à l’intérieur de la matrice osseuse. Contrairement aux cellules ostéoformatrices qui dérivent de cellules-souches mésenchymateuses pluripotentes, les ostéoclastes dérivent de la lignée  hématopoïétique monocytaire (cellule-souche hématopoïétique CFU-M).

6.1.1.1 Les ostéoblastes

Ce sont des cellules ostéoformatrices cubiques situées à la surface externe et interne du tissu osseux en croissance. Ils sont reliés entre eux et avec les ostéocytes par des jonctions communicantes. Leur membrane plasmique renferme en abondance de la phosphatase alcaline. Les ostéoblastes élaborent les constituants organiques de la MEC ; de ce fait, leur cytoplasme est riche en organites impliqués dans la synthèse protéique (réticulum endoplasmique granulaire abondant, appareil de Golgi volumineux). Le devenir des ostéoblastes peut se faire selon 3 voies : 1) transformation en ostéocytes en s’entourant complètement de MEC, 2) mise au repos sous la forme de cellules bordantes tapissant les surfaces osseuses ou 3) mort par apoptose.

6.1.1.2 Les ostéocytes

Ce sont des ostéoblastes différenciés, incapables de se diviser, entièrement entourés par la MEC osseuse minéralisée. Les ostéocytes siègent dans des logettes (ostéoplastes) d’où partent des canalicules anastomosés contennant leurs prolongements cytoplasmiques, fins, nombreux, plus ou moins longs, reliés entre eux par des jonctions communicantes. Leur corps cellulaire est de plus petite taille que celui des ostéoblastes, fusiforme, possédant moins d’organites que les ostéoblastes. Les ostéocytes, avec des capacités de synthèse et de résorption limitées, participent au maintien de la matrice osseuse et contribuent à l’homéostasie de la calcémie.

6.1.1.3 Les cellules bordantes

Les cellules bordantes sont des ostéoblastes au repos, susceptibles, s’ils sont sollicités, de redevenir

des ostéoblastes actifs. Elles revêtent les surfaces osseuses qui, à un moment donné, ne sont

soumises ni à formation ni à résorption osseuse. Ce sont des cellules aplaties et allongées, possédant

peu d’organites et reliées entre elles et avec les ostéocytes voisins par des jonctions communicantes.

6.1.1.4 Les ostéoclastes

Ce sont des cellules post-mitotiques, très volumineuses, de 20 à 100 µm de diamètre, plurinucléées, hautement mobiles, capable de se déplacer à la surface des travées osseuses d’un site de résorption à un autre. Lorsqu’il est activé, l’ostéoclaste, cellule ostéorésorbante, développe son appareil lysosomal et se polarise fortement ; sa membrane plasmique se différencie en deux domaines séparés par un anneau étanche de jonctions cellule-MEC : un domaine apical qui développe une bordure en brosse au contact de la surface osseuse et un domaine basolatéral situé à l’opposé (voir plus loin).

6.1.2 La MEC du tissu osseux est calcifiée

La MEC de l’os comporte une partie organique et une phase minérale.

6.1.2.1 La matrice organique

La MEC organique est composée surtout de microfibrilles de collagène I.

6.1.2.2 La phase minérale

Elle est constituée de cristaux d’hydroxy-apatite (phosphate de calcium cristallisé) et de carbonate de calcium. Ces cristaux sont visibles en ME entre les fibres de collagène et/ou à l’intérieur de celles-ci, sous la forme de petites aiguilles hexagonales, denses aux électrons. L’os, qui contient 98 % du calcium de l’organisme, représente un réservoir de calcium et joue un rôle primordial dans le métabolisme phosphocalcique. La minéralisation de la MEC osseuse rend compte de la dureté de l’os.

6.1.3 Compact ou spongieux, le tissu osseux de l’adulte est de type lamellaire

Chez l’adulte, le tissu osseux est dit lamellaire, parce que la matrice osseuse est disposée en lamelles superposées où les microfibrilles de collagène sont arrangées parallèlement selon une direction qui se modifie dans chaque lamelle successive. Chez le fœtus et le jeune enfant, ou en cas de fracture, ou encore au cours de certaines maladies, la trame de microfibrilles de collagène produite par les ostéoblastes est irrégulière et le tissu osseux est transitoirement non-lamellaire (« tissu osseux tissé »).

6.1.3.1 Os longs, os courts, os plats

Les os, principalement constitués de tissu osseux, contiennent également du tissu hématopoïétique, du tissu adipeux, des vaisseaux, des nerfs, du tissu cartilagineux et du tissu conjonctif. Il existe 3 variétés anatomiques d’os : les os longs (comme le tibia, le fémur), courts (comme les os du carpe) et plats (comme le sternum, les côtes). Sauf au niveau des surfaces articulaires où se trouvent les cartilages articulaires, les os longs, courts ou plats, sont entourés par le périoste, constitué par une couche externe de tissu conjonctif fibreux et par une couche interne contenant les cellules ostéoprogénitrices. La cavité centrale des os longs est bordée par l’endoste, constitué d’une fine couche de tissu conjonctif contenant des cellules ostéoprogénitrices et des cellules bordantes.

6.1.3.2 La plupart des os sont constitués d’une zone externe de tissu osseux compact et d’une zone interne de tissu osseux spongieux

Le tissu osseux compact (ou cortical ou haversien)

Il est principalement constitué d’ostéones ou systèmes de Havers fait de lamelles osseuses cylindriques disposées concentriquement autour du canal de Havers. Entre les lamelles, se situent les ostéoplastes contenant le corps cellulaire des ostéocytes. Le canal de Havers contient des capillaires sanguins et des filets nerveux amyéliniques enrobés d’un peu de tissu conjonctif lâche. Les canaux de Havers sont reliés entre eux, avec la cavité médullaire et

avec la surface de l’os par des canaux transversaux ou obliques, les canaux de Volkmann. Cette disposition confère à l’os compact un maximum de résistance. Entre les ostéones se trouvent des lamelles osseuses, vestiges d’ostéones anciens partiellement résorbés et constituant les systèmes interstitiels. La diaphyse des os longs est bordée extérieurement et intérieurement par des lamelles osseuses circonférentielles, réalisant le système circonférentiel externe et le système circonférentiel interne.

Le tissu osseux spongieux (ou trabéculaire)

Le tissu osseux spongieux siège essentiellement dans les os courts et les os plats (sternum, ailes iliaques) ainsi que dans les épiphyses des os longs. Il est formé par un lacis tridimensionnel de spicules ou trabécules de tissu osseux, ramifiés et anastomosés, délimitant un labyrinthe d’espaces intercommunicants occupés par de la moelle osseuse et des vaisseaux.

6.1.4 Le remodelage osseux est le fait d’une coopération précise entre les ostéoclastes et les ostéoblastes

Que ce soit dans l’os compact ou trabéculaire, le tissu osseux est en constant renouvellement. Ce remodelage permanent, dans lequel s’intriquent la résorption et la formation de tissu osseux, s’effectue grâce à des unités fonctionnelles de remodelage où les ostéoclastes et ostéoblastes sont étroitement associés. L’os est ainsi formé de millions d’unités fonctionnelles de remodelage, mobiles et progressant dans le tissu osseux (les ostéoclastes étant à l’avant et les ostéoblastes à l’arrière).

Les activités métaboliques de ces 2 populations cellulaires sont couplées dans l’espace et dans le temps. Un cycle de remodelage dure environ 4 mois chez l’adulte, la phase de formation étant plus longue que celle de résorption.

6.1.4.1 Phase d’activation

La surface osseuse est normalement recouverte de cellules bordantes qui empêchent l’accès des ostéoclastes à la MEC. Sous l’action de facteurs ostéorésorbants (hormone parathyroïdienne ou PTH, vitamine D3 et prostaglandine Pg E2), les cellules bordantes se rétractent et libèrent l’accès aux ostéoclastes qui peuvent adhérer à la matrice osseuse.

6.1.4.2 Phase de résorption du tissu osseux

Chaque ostéoclaste devenu actif se fixe à la matrice sur le lieu de résorption et la phase de résorption de la matrice commence. Elle s’effectue en deux étapes successives : 1) dissolution de la phase minérale par acidification du compartiment de résorption, 2) dégradation de la matrice organique sous l’action d’enzymes protéolytiques lysosomales. Les caractéristiques morphologiques des ostéoclastes témoignent de leur rôle de destruction du tissu

osseux (ostéoclasie). La constitution d’un anneau périphérique de scellage permet l’isolement d’une chambre de digestion étanche (ou lacune de Howship) entre la membrane de l’ostéoclaste et la surface de la MEC osseuse.

6.1.4.3 Phase d’inversion

Quand les ostéoclastes ont fini de creuser une lacune, ils meurent par apoptose et sont remplacés par des macrophages qui lissent le fond de la lacune.

6.1.4.4 Phase de formation de tissu osseux

Elle comporte 2 temps, au cours desquels les ostéoblastes jouent le rôle majeur : 1) la production de MEC par les ostéoblastes, 2) la minéralisation de cette MEC.

La production de MEC est liée à la prolifération et à l’activation des ostéoblastes

Quand la résorption osseuse est terminée, les cellules ostéoprogénitrices présentes à la surface de la matrice érodée, au fond de la lacune (appelé ligne cémentante) se divisent et se différencient en ostéoblastes. Ces ostéoblastes synthétisent une nouvelle MEC non encore minéralisée (substance pré-osseuse ou tissu ostéoïde) qui comble la lacune. Plusieurs hormones, notamment les œstrogènes, les androgènes et la vitamine D stimulent la production de matrice osseuse.

6.1.5 Capital osseux et perte osseuse

Jusqu’à l’âge de 20 ans, la masse osseuse augmente progressivement. A cet âge, le capital osseux est constitué ; il reste stable pendant quelques années, puis diminue lentement avec l’âge, chez la femme comme chez l’homme, les mécanismes de destruction du tissu osseux l’emportant sur les mécanismes de construction. Chez la femme, la perte osseuse s’accélère nettement à la ménopause, du fait de la carence en œstrogènes. Cette ostéoporose augmente considérablement le risque de fracture et justifie le plus souvent un traitement œstrogénique substitutif prolongé des femmes après la ménopause.

6.1.6 L’os peut se réparer spontanément après une fracture

Une fracture, comme toute blessure, entraîne une destruction tissulaire et une hémorragie. Des signaux chémo-attractants et d’angiogénèse attirent sur place les cellules impliquées dans les phases initiales du processus de réparation. Les granulocytes neutrophiles et les macrophages éliminent localement les débris cellulaires. Les cellules mésenchymateuses et les capillaires sanguins prolifèrent et permettent la formation de tissu conjonctif puis de tissu cartilagineux qui forment un cal et comblent le foyer de fracture. Parallèlement, les cellules ostéoprogénitrices (du périoste et de l’endoste) prolifèrent et se différencient en ostéoblastes qui fabriquent du tissu ostéoïde qui progressivement remplace l’ébauche cartilagineuse du cal qui se calcifie. Le cal osseux est ensuite remodelé

par les ostéoclastes pour restaurer la forme originale de l’os fracturé. La réparation d’une fracture est favorisée par l’immobilisation des fragments osseux (plâtre, ostéosynthèse chirurgicale) et dure normalement 6 à 12 semaines selon le type de fracture.

6.2 Le tissu cartilagineux

6.2.1 Le tissu cartilagineux, communément appelé « cartilage », se caractérise par 5 points essentiels

6.2.1.1 C’est un tissu conjonctif spécialisé de consistance dure

Comme pour le tissu osseux, la consistance du tissu cartilagineux est dure, mais contrairement à l’os, le cartilage n’est pas minéralisé (sauf exception que nous verrons au cours de l’ossification).

6.2.1.2 Il est formé de chondrocytes et de MEC

Le tissu cartilagineux est formé d’un seul type cellulaire, les chondrocytes, répartis dans une MEC abondante et complexe.

Les chondrocytes

Les chondrocytes sont des cellules volumineuses, arrondies, situées dans de petites logettes (ou chondroplastes) qu’elles emplissent complètement à l’état vivant. Ils possèdent de nombreux récepteurs en particulier pour l’hormone de croissance (GH), les vitamines A et D, la parathormone, les glucocorticoïdes et les œstrogènes. Les chondrocytes assurent la synthèse et la dégradation de tous les composants de la MEC cartilagineuse.

La MEC

Les molécules de la MEC

La haute teneur en eau de la MEC (70 à 80 % de son poids) permet la déformabilité des cartilages.

Parmi les différents collagènes présents dans la MEC cartilagineuse, le collagène II est de loin le plus abondant.

Selon la richesse de la MEC en fibres collagènes ou élastiques on distingue 3 variétés histologiques de cartilage.

le cartilage hyalin

Les microfibrilles de collagène, peu abondantes et de petit calibre, disposées en un réseau à mailles larges, ne sont pas visibles en MO, d’où l’aspect amorphe et homogène de la MEC du cartilage hyalin.

le cartilage fibreux (ou fibro-cartilage)

Contrairement au précédent, sa MEC contient d’épais faisceaux de fibres de collagène de type I. Ces fibres sont bien visibles par une coloration telle qu’un trichrome qui permet de montrer que les faisceaux sont orientés le long des lignes de force (contraintes mécaniques que subit le tissu).

le cartilage élastique

Le cartilage élastique se distingue par une densité cellulaire beaucoup plus importante que les autres types de cartilage et par la présence de nombreuses fibres élastiques (mises en évidence par l’orcéine ou la fuchsine-résorcine). Ces fibres élastiques sont disposées en un réseau tridimensionnel permettant leur déformation

et la restitution de leur forme initiale.

Le concept de chondrone

Un chondrone, constitué par un chondrocyte et son microenvironnement péricellulaire, représente l’unité structurale, fonctionnelle et métabolique des cartilages hyalins.

6.2.1.3 Le cartilage est dépourvu de vascularisation et d’innervation

Fait unique par rapport à tous les autres tissus de l’organisme, le tissu cartilagineux est totalement dépourvu de vaisseaux sanguins et lymphatiques ainsi que de nerfs. La plupart des cartilages sont nourris par diffusion à travers la matrice, à partir des capillaires de la couche interne du périchondre. Tous les cartilages de l’organisme adulte, à l’exception des cartilages articulaires, sont recouverts de périchondre, tissu conjonctif formé de fibroblastes et d’un

réseau dense de fibres de collagène. Contrairement au cartilage, le périchondre est un tissu vascularisé qui joue un rôle dans la nutrition, la croissance et la réparation du cartilage. Les cellules mésenchymateuses de la couche interne du périchondre peuvent se transformer en chondrocytes qui produisent la matrice. Cette croissance appositionnelle (ou périchondrale) s’oppose à la croissance interstitielle (rare chez l’adulte) qui se fait par mitoses des chondrocytes. 6.2.1.4 Le « cartilage » revêt une grande diversité

Sous la dénomination apparemment uniforme de « cartilage », on distingue des cartilages très différents

sur le plan topographique, moléculaire et fonctionnelle

les cartilages du système ostéo-articulaire

— Des cartilages hyalins font partie des pièces osseuses :

• modèles cartilagineux des ébauches osseuses du squelette fœtal

• cartilages de conjugaison (cf. plus loin)

• cartilages articulaires (cf. plus loin)

• cartilages costaux (au niveau de l’insertion des côtes sur le sternum)

— Des cartilages fibreux sont situés au voisinage de pièces osseuses :

• disques intervertébraux

• symphyse pubienne

• ménisques du genou

• insertion du tendon d’Achille

les cartilages de la sphère ORL et des voies aériennes

— cartilages hyalins présents au niveau :

• fosses nasales,

• cartilages thyroïde, cricoïde et arythénoïde du larynx,

• anneaux trachéaux et cartilages bronchiques

— cartilages élastiques présents au niveau :

• nez,

• pavillon de l’oreille, conduit auditif externe, trompes d’Eustache,

• épiglotte

6.2.1.5 Certains cartilages sont plus concernés que d’autres par la pathologie

Les fibrocartilages sont sujets à des pathologies relativement fréquentes (hernies discales, fractures des ménisques). Par contre, les cartilages articulaires et de croissance présentent un intérêt médical prépondérant.

Les lésions des cartilages articulaires sont fréquentes, responsables des ostéoarthrites, notamment de la hanche (coxarthrose) ou du genou (gonarthrose). L’absence de périchondre à leur niveau (cf. plus loin) fait qu’en cas d’usure de ce cartilage, les chondrocytes, dont les capacités de division sont faibles chez l’adulte, ne peuvent être remplacés et la réparation du cartilage est impossible. Les cartilages de conjugaison, responsables de la croissance en longueur des os (cf. plus loin) sont le siège de multiples pathologies, en particulier d’origine génétique.

6.2.2 Le cartilage articulaire

Les cartilages articulaires sont localisés électivement au niveau des articulations mobiles. La face articulaire forme l’interface entre les deux pièces osseuses. Ainsi, les cartilages articulaires assurent le jeu et la mobilité de l’articulation. La face opposée à l’articulation (ou face abarticulaire) est enchâssée dans l’os avec une calcification de la MEC cartilagineuse située à l’interface osseuse. Enfin, latéralement, l’articulation est limitée par le tissu synovial.

La disposition des chondrocytes dans ce type de cartilage est particulière. Les cellules superficielles (au voisinage de l’articulation) sont aplaties et parallèles à la surface articulaire ; les cellules profondes sont plus arrondies et prennent une disposition en colonnes perpendiculaires à la surface articulaire.

Les cartilages articulaires empêchent, avec le liquide synovial, le frottement des surfaces osseuses. Le cartilage articulaire doit être rigide mais aussi déformable pour assurer une répartition harmonieuse des pressions qui s’exercent sur l’articulation. La disposition des fibres de collagène II en arcades ou ogives contribue grandement à cette répartition. Dépourvus de périchondre, les cartilages articulaires se nourrissent essentiellement à partir du li-quide synovial, et, pour une part, grâce à des échanges avec l’os sous-chondral.

6.2.3 Le cartilage de conjugaison (ou de croissance)

Les cartilages de conjugaison interviennent, au cours de l’enfance et de l’adolescence, dans la croissance des os longs, donc dans la taille du futur adulte. L’ossification endochondrale est un processus complexe imparfaitement connu, intervenant chez le fœtus et tout au long de la croissance. Jusqu’à l’âge adulte, la croissance en longueur des os s’effectue grâce à la prolifération des cartilages de conjugaison suivie d’une ossification endochondrale. Ce type d’ossification s’oppose à l’ossification de membrane, beaucoup plus simple, se résumant à la différenciation, au sein d’un tissu conjonctif, d’ostéoblastes à partir de cellules souches mésenchymateuses.

6.2.3.1 Le cartilage de croissance est organisé en colonnes

Le cartilage de croissance est formé de couches successives individualisables en MO. La zone du cartilage hyalin la plus éloignée du front d’ossification constitue une réserve de chondrocytes au repos.

Les cartilages de conjugaison sont fertiles sur leur versant diaphysaire, où se produisent de nombreuses mitoses des chondrocytes. La prolifération des chondrocytes permet la formation de colonnes verticales (groupes isogéniques axiaux du cartilage sérié). Les chondrocytes de forme arrondie deviennent progressivement de plus en plus aplatis.

Puis, le volume des chondrocytes augmente condidérablement. Cette couche prend le nom de couche hypertrophique dans laquelle les chondrocytes synthétisent du collagène spécifique de type X et de la phosphatase alcaline concentrée dans des vésicules matricielles qui sont libérées dans la matrice extra-cellulaire. La phosphatase alcaline permet la libération de phosphate inorganique qui se lie au calcium pour former des cristaux d’hydroxy-apatite, au niveau de la zone de cartilage calcifié. Parallèlement, les chondrocytes hypertrophiques dégénèrent et meurent par apoptose.

6.2.3.2 La transition entre le tissu cartilagineux et osseux est abrupte au niveau du front de minéralisation

Dans les chondroplastes laissés vide par l’apoptose des chondrocytes et la phagocytose de leurs restes par des ostéoclastes, des capillaires sanguins venus de l’os sous-chondral pénètrent et amènent des cellules mésenchymateuses indifférenciées issues de la moelle osseuse. Ces cellules se différencient en ostéoblastes ; ces derniers élaborent du tissu osseux qui progressivement remplace le tissu cartilagineux. Ainsi, au fur et à mesure que les cartilages de conjugaison s’accroissent par prolifération des chondrocytes, ils sont remplacés par du tissu osseux.

6.2.3.3 GH et les stéroïdes sexuels agissent sur la croissance des os

Pendant toute la période de croissance staturale post-natale, la croissance en longueur des os longs est sous la dépendance de facteurs hormonaux agissant sur les cartilages de conjugaison, au premier rang desquels se situent IGF1 (dont l’hormone de croissance GH stimule la production par le foie) et les stéroïdes sexuels, androgènes et œstrogènes, ce qui explique la poussée de croissance au moment de la puberté. Quand tous les cartilages de conjugaison ont été remplacés par du tissu osseux et qu’il ne reste plus de chondrocytes susceptibles de se diviser, la croissance en longueur des os longs est terminée et la taille définitive de l’individu est atteinte.

Chapitre 7  Le système nerveux. Les  neurones

7.1 Le système nerveux

Le tissu nerveux, substratum histologique du système nerveux (SN), est spécialisé dans la conduction,  la transmission et le traitement des informations. Présent dans toutes les régions du corps, il est - avec le système hormonal et le monde des cytokines - l’un des trois grands moyens de communication de l’organisme.

D’un point de vue anatomique, il est commode de distinguer au sein du tissu nerveux, ce qui appartient au système nerveux central (SNC) de ce qui appartient au système nerveux périphérique (SNP), tout en se souvenant que ces distinctions sont arbitraires et que le SN forme un tout qui, in vivo, n’est pas découpé en organes séparés. Le SNC (ou névraxe), concentré à l’intérieur du crâne et de la colonne vertébrale qui le protègent, est constitué de haut en bas par l’encéphale (cerveau, tronc cérébral - pédoncules, protubérance et bulbe - et cervelet) prolongé par la moelle épinière. Le SNP, en parfaite continuité avec le SNC, est formé par les ganglions et les nerfs périphériques qui

irradient du névraxe vers tous les points de l’organisme, assurant l’acheminement des informations vers le SNC et celui des ordres du SNC vers les effecteurs périphériques. D’un point de vue physiologique, on distingue le SNC et SNP ce qui appartient à la vie de relation,  et ce qui appartient à la vie végétative (système nerveux végétatif ou autonome : SNV ou SNA). On a tendance actuellement à isoler également un SN intestinal ou SN entérique (SNE). Mais, là encore, ces distinctions arbitraires ne remettent aucunement en cause l’unicité du SN.

D’un point de vue histologique, l’élément constitutif de base du tissu nerveux est le neurone.

7.2 Les neurones

Les neurones (ou cellules nerveuses) sont des cellules hautement différenciées, spécialisées dans la communication intercellulaire. Ils reçoivent, traitent et transmettent des informations (des signaux). Chez l’adulte, les neurones matures ne se renouvellent pas, car ce sont des cellules hors-cycle qui ne se divisent pas. Les cellules neuro-sensorielles olfactives font exception : elles se renouvellent pendant toute la vie à partir de cellules-souches situées dans la couche basale de l’épithélium olfactif. De nombreux travaux insistent actuellement sur l’existence dans le cerveau adulte d’une population de cellules-souches capables de se différencier en neurones et en cellules gliales.

Leur rôle et leur importance ne sont toutefois pas encore clairement établis dans l’espèce humaine. Un neurone seul, isolé, n’a pas de signification. La fonction du système nerveux (SN) implique que les neurones communiquent entre eux, au niveau des synapses, réalisant ainsi des chaînes, des boucles, des circuits, des réseaux nerveux extraordinairement compliqués.

7.2.1 La fonction des neurones est indissociable de leur forme

7.2.1.1 Le neurone comprend un corps cellulaire, des dendrites et un axone

Délimitée par sa membrane plasmique, la cellule nerveuse est constituée par un corps cellulaire (ou soma ou périkaryon) d’où partent des prolongements (ou neurites) de deux types, les dendrites et l’axone, qui diffèrent par de nombreux caractères. Les dendrites, habituellement multiples, et toujours très courts, conduisent l’influx nerveux (ou signal nerveux) vers le corps cellulaire, alors que l’axone, toujours unique, parfois très long (pouvant atteindre 1 mètre), conduit l’influx nerveux à partir du corps cellulaire et en s’en éloignant, jusqu’à ses cibles.

7.2.1.2 Mais les différences d’un neurone à l’autre sont nombreuses

Selon la disposition générale des prolongements par rapport au corps cellulaire, on distingue des neurones unipolaires (qui n’ont qu’un seul prolongement), bipolaires (qui ont un prolongement afférent et un prolongement efférent), pseudo-unipolaires (ayant un prolongement unique qui se bifurque à distance du corps cellulaire en un prolongement afférent et un prolongement efférent) ou multipolaires (qui ont des prolongements multiples : un seul axone, mais de nombreux dendrites).

Selon la forme du corps cellulaire, on reconnaît des neurones étoilés, fusiformes, côniques, polyédriques, sphériques, pyramidaux (selon leur volume, on distingue les cellules pyramidales en petites, moyennes, grandes ou géantes).

Selon l’organisation dans l’espace des ramifications dendritiques on distingue des neurones isodendritiques, (divergence des dendrites dans toutes les directions), allodendritiques (asymétrie limitée de l’arbre dendritique) ou idiodendritiques (organisation spécifique de l’arbre dendritique).

La longueur de l’axone diffère dans les neurones de Golgi type I (neurones de projection) qui ont un axone long - pouvant atteindre plus d’un mètre - et dans les neurones de Golgi type II (neurones d’association) dont l’axone, court, ne sort pas des environs immédiats du corps cellulaire.

7.2.2 La structure des neurones est caractéristique

7.2.2.1 Le noyau, volumineux et sphérique, contient un gros nucléole

La plupart des neurones possèdent, au milieu de leur corps cellulaire, un noyau unique, volumineux, sphérique, clair, à chromatine dispersée, avec un gros nucléole, arrondi, dense, bien visible en MO.

7.2.2.2 Le cytoplasme est riche en organites, mais leur répartition n’est pas homogène

L’appareil de Golgi, habituellement volumineux, est situé dans le corps cellulaire, en position juxta-nucléaire

Les corps de Nissl se situent dans le corps cellulaire et éventuellement dans les dendrites

L’examen en MO de préparations colorées par des bleus basiques montre que le cytoplasme du corps cellulaire neuronal et de la partie proximale des dendrites contient un matériel intensément basophile réparti de façon variable et se présentant sous forme de blocs assez volumineux ou au contraire d’un fin semis de granulations. Ces corps de Nissl correspondent, en ME, à des amas de citernes de réticulum endoplasmique granulaire entre lesquels se trouvent de nombreux ribosomes libres souvent arrangés en petites rosettes de 5 à 6 grains (polysomes). L’abondance de cet ergastoplasme est le témoin de l’importance des synthèses protéiques de la cellule nerveuse.

Présents également dans les dendrites, les corps de Nissl sont par contre totalement absents de l’axone et de son cône d’implantation.

7.2.3 La membrane plasmique neuronale est le siège des synapses

Les synapses sont des zones spécialisées de contact membranaire permettant la transmission de l’influx nerveux d’un neurone à un autre neurone ou d’une cellule réceptrice à un neurone ou d’un neurone à une cellule effectrice.

Les synapses électriques sont des jonctions communicantes assurant le couplage électrotonique des deux neurones qu’elles relient ; a diffusion électrotonique de l’influx nerveux y est passive, bidirectionnelle, très rapide, sans fatigabilité.  Dans la pratique courante, le terme de synapse désigne en fait uniquement les synapses chimiques, au niveau desquelles la transmission de l’influx nerveux se fait de façon unidirectionnelle par l’intermédiaire de molécules de signalisation ou neurotransmetteurs (ou médiateurs chimiques).

Les synapses ne sont pas visibles en MO. Leur identification et leur étude morphologique nécessite la ME. Chaque synapse comporte un élément présynaptique et un élément post-synaptique séparés par une fente synaptique comprise entre la membrane présynaptique et la membrane postsynaptique. Après avoir intégré les informations qu’il a reçues, le neurone y répond d’une façon univoque en libérant dans la fente synaptique un ou plusieurs neurotransmetteurs contenus dans des vésicules synaptiques. Ces molécules agissent directement sur le neurone post-synaptique.

7.2.3.1 L’élément pré-synaptique renferme les vésicules synaptiques contenant les neurotransmetteurs

En dehors des mitochondries et du cytosquelette, les deux constituants les plus importants de l’élément présynaptique sont les vésicules synaptiques (dites aussi vésicules présynaptiques) et l’épaississement de la membrane présynaptique. Le feuillet interne de la membrane présynaptique apparaît en effet plus épais et plus dense aux électrons que le reste de la membrane plasmique du neurone. Cette densification membranaire correspond à une structure complexe appelée grille présynaptique, faite de l’arrangement régulier, trigonal, de projections denses reliées par de fins microfilaments et circonscrivant ainsi des emplacements où les vésicules synaptiques peuvent se loger individuellement. De petites dépressions (synaptopores) visibles à la face externe de la membrane présynaptique s’enfoncent en regard des emplacements vésiculaires situés sur l’autre face de la membrane.

La fusion des vésicules synaptiques avec la membrane plasmique et l’exocytose du neurotransmetteur sont déclenchées par l’arrivée du potentiel d’action (influx nerveux) qui, lorsqu’il atteint l’extrémité synaptique, entraîne la dépolarisation de la membrane présynaptique et, par voie de conséquence, l’ouverture des canaux calciques voltage-dépendants situés dans cette membrane et donc l’entrée de Ca++ dans la terminaison présynaptique.

7.2.3.2 La fente synaptique est le très mince espace qui sépare la membrane pré-synaptique de la membrane post-synaptique

7.2.3.3 L’élément post-synaptique présente de nombreux récepteurs membranaires

Les ramifications dendritiques de certains neurones (comme les cellules pyramidales du cortex cérébral et les cellules de Purkinje du cortex cérébelleux) sont couvertes de très nombreuses petites protrusions, appelées épines dendritiques, qui constituent autant d’éléments post-synaptiques différenciés.

Il existe également des synapses axo-axoniques, où une terminaison axonale présynaptique entre en contact avec l’axone d’un autre neurone soit au niveau de son segment initial, soit tout près de sa propre terminaison ; dans ce dernier cas, cette synapse axo-axonique sert à inhiber le fonctionnement de la terminaison axonale sur laquelle elle fait contact (phénomène de l’inhibition présynaptique).

Plus rarement, il s’agit de synapses dendro-dendritiques, dendro-somatiques, dendro-axoniques, somato-dendritiques, somato-somatiques ou somato-axoniques.

Chapitre 8  Le système nerveux central.  Le système nerveux périphérique

8.1 Le système nerveux central

8.1.1 Eléments constitutifs

Le SNC est constitué de neurones, de cellules gliales, de capillaires sanguins et de MEC.

8.1.1.1 Les cellules gliales

Il existe 4 variétés de cellules gliales : les astrocytes, les oligodendrocytes, les cellules épendymaires et les cellules microgliales. Les termes de cellules névrogliques, de névroglie ou de glie sont synonymes de celui de cellules gliales.

Les astrocytes

De forme étoilée, les astrocytes sont faits d’un corps cellulaire contenant le noyau et de prolongements cytoplasmiques diversement ramifiés. En ME, ils se caractérisent par l’abondance, dans le cytoplasme du corps cellulaire et des prolongements, de filaments intermédiaires (gliofilaments) riches en GFAP (protéine glio-fibrillaire acide) et de grains de glycogène. Ce stock glycogénique constitue la principale réserve énergétique cérébrale.

Les astrocytes synthétisent et sécrètent des neurostéroïdes. Ils contiennent des récepteurs nucléaires pour les hormones thyroïdiennes, pour les stéroïdes sexuels et pour les corticostéroïdes surrénaliens.

Les oligodendrocytes

Les oligodendrocytes possèdent un corps cellulaire de petit volume d’où partent quelques prolongements cytoplasmiques, plus fins et moins nombreux que ceux des astrocytes. Les oligodendrocytes de la substance blanche élaborent la myéline du SNC.

Les cellules microgliales appartiennent au système des monocytes/macrophages En MO, les cellules microgliales (ou microglie) apparaissent comme des cellules de petite taille, avec un noyau arrondi ou ovalaire, dense et un cytoplasme visualisé soit par des colorations argentiques, soit surtout actuellement par des lectines ou des anticorps monoclonaux. Les cellules microgliales proviennent des monocytes sanguins ayant pénétré dans le parenchyme du SNC et peuvent, lors de lésions du tissu nerveux, s’activer et se transformer en macrophages. Les cellules  présentatrices de l’antigène dans le SNC sont les cellules microgliales.

Lorsqu’elles sont activées, les cellules microgliales sécrètent de nombreuses molécules dont plusieurs cytokines, des protéases, des anions superoxyde et de l’oxyde nitrique NO.

Les épendymocytes constituent le revêtement du système ventriculaire  Voir plus loin.

8.1.1.2 Les capillaires sanguins

Les capillaires du SNC sont des capillaires continus, faits de cellules endothéliales jointives entourées par une MB continue se dédoublant par endroits pour envelopper des péricytes. Les pieds vasculaires des astrocytes entourent complètement les capillaires, dont ils restent séparés par la MB.

Les capillaires sanguins jouent un rôle essentiel dans la restriction des échanges entre le sang et le SNC (« barrière sang-cerveau »). Les cellules endothéliales des capillaires cérébraux sont hautement polarisées et la membrane plasmique luminale présente une architecture moléculaire (en particulier enzymatique) différente de celle de la membrane abluminale. L’absence de pores et la présence de jonctions occludens continues font que les nutriments hydrosolubles doivent, pour pénétrer dans le cerveau, utiliser la voie de transporteurs membranaires. Ces transporteurs membranaires assurent la sélectivité de la barrière sang/cerveau. C’est ainsi que sont captées préférentiellement dans le sang et transportées vers le tissu nerveux des macromolécules telles que le D-glucose (grâce à un transporteur de glucose, le GLUT1), des peptides et des acides aminés.

8.1.1.3 La MEC du SNC

Le volume du compartiment extra-cellulaire est important si l’on envisage l’étendue des surfaces de contact entre les innombrables prolongements neuronaux et gliaux. Représentant de 20 à 30 % du volume tissulaire total, son rôle est fondamental. Les neurones n’ont en effet aucun contact direct avec les capillaires et leurs échanges avec le sang peuvent s’effectuer par l’intermédiaire des astrocytes ou par diffusion dans l’espace extra-cellulaire. Cet espace extra-cellulaire contient les éléments de la MEC du SNC, ainsi répartie entre les neurones, les cellules gliales et les capillaires sanguins. La nature et la proportion des protéines, glycoprotéines et protéoglycanes qui composent la MEC du SNC sont différentes de celles de la MEC des autres tissus : elle est moins riche en collagènes, en fibronectine et en laminine, mais contient en revanche plus de protéoglycanes et de glycoprotéines ; elle contient également des protéases extracellulaires et des inhibiteurs des protéases.

8.1.2 L’organisation tissulaire

Le parenchyme du SNC est organisé en substance grise (SG) et substance blanche (SB). Sa surface profonde est bordée par le revêtement épendymaire. Sa superficie est formée par le revêtement astrocytaire marginal.

8.1.2.1 La SG contient tous les corps cellulaires neuronaux et toutes les synapses du SNC

La SG correspond aux régions où s’établissent les connexions interneuronales (synapses). C’est dans la SG que siègent toutes les synapses du SNC. C’est à son niveau que sont intégrées les informations et construit le signal. Elle est donc constituée par le groupement des corps cellulaires neuronaux et de leurs prolongements qui se fait suivant une organisation spatiale particulière à chaque région (architectonie), par des cellules gliales (astrocytes, oligodendrocytes, microglie) et par des capillaires. Les oligodendrocytes sont souvent situés tout contre les corps cellulaires des neurones (oligodendrocytes satellites). De ce fait, on suppose l’existence de relations métaboliques étroites entre oligodendrocytes et neurones.

8.1.2.2 La SB, dépourvue de synapses, est essentiellement faite de faisceaux d’axones myélinisés

Là aussi, les éléments sont jointifs et ne laissent que peu d’espace extra-cellulaire. Le fait structural dominant est le groupement en faisceaux des axones myélinisés. Les cellules gliales (astrocytes, oligodendrocytes, microglie) sont groupées entre ces faisceaux ou allongées suivant leur axe longitudinal. Les capillaires sanguins sont peu nombreux. La SB est avant tout un organe de conduction et son organisation très différente de celle de la SG va de pair avec une activité métabolique moindre.

Dans la SB, les oligodendrocytes forment la myéline

Disposés entre les fibres nerveuses myélinisées, les oligodendrocytes assurent la formation de la myéline du SNC par l’enroulement de leurs prolongements cytoplasmiques autour des axones. La structure membranaire régulièrement spiralée et périodique de la myéline s’explique par cet enroulement et par l’accolement consécutif des membranes plasmiques des prolongements cytoplasmiques oligodendrogliaux. L’oligodendrocyte envoie un certain nombre de prolongements qui s’enroulent autour des axones adjacents. Ainsi un oligodendrocyte myélinise en moyenne une quarantaine d’internodes situés sur des fibres nerveuses différentes dans le système nerveux central. Les oligodendrocytes enroulent leur propre membrane plasmique en couches superposées qui forment une spirale serrée autour de l’axone sur un segment de fibre nerveuse appelée internode (ou segment interannulaire), séparé des internodes adjacents par les nœuds de Ranvier, dépourvus de myéline, au niveau desquels l’axone est entouré par des prolongements astrocytaires. La disposition des lamelles myéliniques au niveau des nœuds de Ranvier s’explique par le mode de formation de la myéline et par le fait que la longueur de chaque tour de spire va en croissant de l’axone vers la périphérie.

La composition chimique de la myéline est très particulière

En effet la myéline centrale contient 70 % de lipides (cholestérol, phospholipides et glycolipides) et 30 % de protéines ; ce rapport est inversé dans la membrane des autres types cellulaires. Cette richesse en lipides exclut l’eau et les ions qui y sont dissouts, et fait de la myéline un bon isolant électrique.

La myélinisation des axones accélère la conduction de l’influx nerveux, au moindre coût énergétique et dans le minimum d’espace possible

Les fibres myélinisées dont les axones sont les plus larges ont les gaines de myéline les plus épaisses (c’est à dire ayant le plus grand nombre de tours de spire), les internodes les plus longs, et la vitesse de conduction la plus élevée.

L’accélération de la conduction nerveuse. Les propriétés d’isolant électrique de la myéline facilitent la propagation passive au nœud suivant des courants associés au potentiel d’action nodal, la conduction nerveuse le long de l’axone myélinisé s’effectuant de façon saltatoire d’un nœud de Ranvier à l’autre.

L’économie d’énergie. L’énergie métabolique axonale est conservée en cas de myélinisation puisque l’excitation active nécessaire à la propagation de l’influx est restreinte aux petites régions nodales.

L’économie d’espace. La vitesse de conduction est proportionnelle au diamètre de la fibre pour une fibre myélinisée et à la racine carrée du diamètre pour une fibre non myélinisée, ce qui explique la prodigieuse économie d’espace qui résulte de la myélinisation.

8.1.2.3 L’épendyme

Les épendymocytes (ou cellules épendymaires) forment un épithélium cubique ou prismatique simple cilié assurant le revêtement des cavités ventriculaires du SNC (ventricules latéraux, troisième ventricule, aqueduc de Sylvius, quatrième ventricule, canal de l’épendyme) et jouent ainsi un rôle dans les échanges entre le LCR et le SNC.

8.1.2.4 Le revêtement astrocytaire marginal

La superficie de tout le névraxe est formée par la juxtaposition de prolongements cytoplasmiques astrocytaires dont la face externe est en contact, par l’intermédiaire d’une MB continue, avec le LCR (liquide céphalo-rachidien ou liquide cérébro-spinal) contenu dans les mailles de la leptoméninge (lepto Gr mince) (arachnoide).

8.1.3 La répartition de la SG et de la SB au sein du SNC répond à des critères précis

Dans l’ensemble, la SG est profonde, située autour des cavités épendymaires : axe gris de la moelle, noyaux gris du tronc cérébral et au niveau de l’encéphale, ganglions de la base (noyaux gris centraux) : thalamus, noyaux caudés et noyaux lenticulaires. La SB est plus périphérique.

8.1.3.1 L’exemple d’une coupe de moelle épinière

L’exemple le plus simple permettant de mettre en place les éléments constitutifs du SNC est celui d’une coupe horizontale de la moelle épinière.

A faible grandissement en MO

Sur une coupe horizontale de moelle épinière humaine colorée par l’hématéine-éosine, après fixation au formol et inclusion en paraffine, à faible grandissement en MO, on repère aisément, un axe de substance grise, en forme de X, avec de chaque côté une corne antérieure (ou ventrale), une corne postérieure (ou dorsale) et - au niveau de la moelle thoracique - une corne intermédiaire (ou latérale). Cet axe gris est centré par le canal de l’épendyme et est entouré par des cordons de substance blanche : cordons antéro-latéraux et cordons postérieurs. La racine antérieure (ou ventrale), motrice, part de la corne antérieure. La racine postérieure (ou dorsale) entre dans la moelle au niveau de la corne postérieure. Le ganglion spinal (ou rachidien) est situé sur le trajet de la racine postérieure. Plus loin, les deux racines se réunissent pour former un nerf périphérique.

Le canal de l’épendyme

Au niveau de la moelle, la lumière du canal épendymaire est souvent virtuelle et il n’est pas rare de ne voir qu’un petit amas de cellules épendymaires sans lumière décelable.

Les cordons de SB

Les cordons de SB de la moelle correspondent à des axones myélinisés groupés en faisceaux parallèles. Ces axones appartiennent à plusieurs groupes de neurones de situation anatomique et de signification physiologique différente. Ceux formant les cordons postérieurs proviennent de corps cellulaires neuronaux situés dans les ganglions spinaux et véhiculent la sensibilité profonde vers le bulbe, puis le thalamus et le cortex cérébral. Les axones des cordons antéro-latéraux correspondent les uns à des voies ascendantes (partant de la corne postérieure de la moelle et se dirigeant vers le cervelet, le thalamus ou d’autres régions de l’encéphale), les autres à des voies descendantes (notamment le faisceau pyramidal) apportant aux motoneurones de la corne antérieure de la moelle les ordres venus des structures supérieures de l’encéphale. En MO, sur une coupe horizontale de moelle épinière techniquée de façon routinière,

les faisceaux d’axones myélinisés se présentent comme un groupement côte à côte de sections circulaires comprenant un centre punctiforme éosinophile correspondant à l’axone coupé transversalement et une couronne vidée de son contenu par les solvants des graisses et correspondant à la gaine de myéline entourant l’axone. Les noyaux de

cellules gliales (astrocytes et oligodendrocytes) sont moins bien visibles que dans la SG. Les capillaires sanguins sont beaucoup moins abondants que dans la SG.

Les colorations dites myéliniques permettent de visualiser les gaines de myéline, en noir (coloration de Loyez à la laque d’hématoxyline) ou en bleu-vert (luxol-fast blue). La coloration de Bodian au protéinate d’argent, qui colore les axones en noir, peut être fructueusement associée à la coloration par le bleu luxol.

8.1.3.2 Deux exceptions : le cortex cérébral et le cortex cérébelleux

La surface des hémisphères cérébraux et du cervelet fait exception en ce sens qu’elle est revêtue par une épaisse couche de substance grise, appelée manteau ou cortex.

Les hémisphères cérébraux

Le cortex cérébral est organisé en couches parallèles à la surface et en colonnes perpendiculaires. L’aspect et la répartition des neurones varient d’un endroit à l’autre du cortex ce qui permet de dresser une véritable carte cytoarchitectonique du cortex cérébral et de distinguer des aires fonctionnellement différentes.

Le cervelet

Le cortex cérébelleux est organisé en 3 couches parallèles à la surface et son aspect histologique est identique d’un endroit à l’autre.

8.2 Le système nerveux périphérique

8.2.1 Les nerfs périphériques

8.2.1.1 Qu’elles soient myélinisées ou amyéliniques, les fibres nerveuses périphériques associent toujours un ou des axones à une succession de cellules de Schwann

En effet, qu’ils soient ou non myélinisés, les axones des nerfs périphériques sont toujours entourés par des cellules de Schwann. L’ensemble « axone(s) + succession de cellules de Schwann » est désigné par le terme de « fibre nerveuse périphérique ».

Chaque cellule de Schwann est limitée par une membrane plasmique revêtue d’une MB ; elle possède un noyau ovalaire allongé et un cytoplame contenant les organites habituels de la cellule ainsi que diverses inclusions ; et surtout, elle est caractérisée et définie par le fait qu’elle entoure un ou plusieurs axones invaginés dans des dépressions de sa membrane plasmique ; les rapports précis qu’affectent les axones avec les cellules de Schwann qui leur sont associées permettent de reconnaître deux types fondamentaux de fibres nerveuses périphériques : les fibres nerveuses amyéliniques et les fibres nerveuses myélinisées.

8.2.1.2 Une fibre nerveuse périphérique amyélinique est constituée par un faisceau d’axones associés à une même séquence de cellules de Schwann

Chaque axone est logé dans une invagination de la cellule de Schwann et apparaît ainsi suspendu à la surface de la cellule par un « mésaxone ». Ce mode d’engainement des axones par la cellule de Schwann varie grandement en complexité selon les fibres. Parfois, il n’y a que quelques axones associés à chaque cellule de Schwann ; dans d’autres cas, les axones sont très nombreux et l’on peut alors trouver un mésaxone principal se divisant en mésaxones secondaires pour aller entourer chaque axone.

Par définition, une fibre nerveuse périphérique amyélinique est totalement dépourvue de myéline.

8.2.1.3 Une fibre nerveuse périphérique myélinisée est constituée par un seul axone myélinisé, associé à une même séquence de cellules de Schwann

Les techniques usuelles de MO ne permettent pas une bonne étude histologique des fibres nerveuses périphériques ; toutefois, la coloration de Bodian-luxol qui colore les axones en noir et les gaines de myéline en bleu des mers du sud permet sur coupes à paraffine une première analyse des fibres myélinisées. Par la méthode du teasing (ou dissociation des fibres), avec une coloration par l’acide osmique, les fibres nerveuses myélinisées sont accessibles à une étude histologique permettant de voir les internodes (entre deux nœuds de Ranvier successifs), de constater l’état normal ou non de la gaine de myéline, de mesurer leur longueur.

Dans le SNP, au cours des premiers stades du développement, l’axone qui deviendra myélinisé se comporte comme les axones non myélinisés, c’est à dire qu’il s’invagine dans une dépression de la cellule de Schwann qui finit par l’entourer presque complètement en laissant un mésaxone. Ensuite, les feuillets externes de la membrane plasmique fusionnent au niveau du mésaxone qui devient alors virtuel. Ainsi transformé, le mésaxone s’allonge et s’enroule en spirale autour de l’axone. Au début, les différents tours de spire du mésaxone sont séparés les uns des autres par du

cytoplasme de la cellule de Schwann, mais ensuite, un accolement se réalise qui fait disparaître le cytoplasme intermédiaire.

La myéline compacte (ou serrée)

Une fois la myélinogénèse achevée, la myéline prend l’aspect ultrastructural d’une structure lamellaire spiralée périodique.

La ligne dense majeure ou périodique, formée par l’accolement des faces cytoplasmiques de la membrane plasmique de la cellule de Schwann, se situe à l’emplacement où se trouvait le cytoplasme.

La double ligne dense mineure ou intrapériodique, située entre les lignes denses majeures, correspond à l’apposition des faces extracellulaires de la membrane plasmique de la cellule de Schwann, et se situe donc dans la continuité de l’espace extra-cellulaire. De part et d’autre de la spirale compacte ainsi constituée, persiste un court mésaxone, situé dans la continuité de la double ligne dense mineure, et reliant la membrane plasmique de la

cellule de Schwann respectivement à la lamelle de myéline la plus externe (mésaxone externe) et la plus interne (mésaxone interne).

Une cellule de Schwann myélinise un seul internode d’une seule fibre nerveuse périphérique. Les nœuds de Ranvier sont le siège d’un enchevêtrement cytoplasmique des deux cellules de Schwann adjacentes.

L’architecture moléculaire de la myéline du SNP est différente de celle de la myéline du SNC

8.2.1.4 Dans les troncs nerveux, les fibres nerveuses se groupent en fascicules

Les nerfs périphériques sont constitués de fibres nerveuses périphériques, myélinisées et amyéliniques, groupées en fascicules (ou faisceaux). Chaque fascicule est limité par son périnèvre. A l’intérieur de chaque fascicule, entre les fibres nerveuses, se trouve l’endonèvre. L’ensemble des fascicules est maintenu par l’épinèvre.

L’endonèvre est le tissu conjonctif lâche situé à l’intérieur des fascicules

Il comporte des fibroblastes dispersés, quelques mastocytes et de nombreuses microfibrilles de collagène orientées longitudinalement. Il contient de nombreux capillaires sanguins de type continu, dont l’endothélium est le siège d’une barrière entre le sang et les fibres nerveuses périphériques analogue à la barrière sang-cerveau du système nerveux central.

L’épinèvre est le tissu conjonctif dense qui enveloppe le tronc nerveux et réunit les uns aux autres ses différents fascicules

Il est fait de fibroblastes et de faisceaux de microfibrilles de collagène ; il contient un nombre variable d’adipocytes et de nombreux vaisseaux sanguins (vasa nervorum).

Le périnèvre entoure chaque fascicule

Chaque fascicule nerveux est entouré par une dizaine de couches de cellules périneurales aplaties, solidarisées par des jonctions intercellulaires, et revêtues par une MB, disposées concentriquement et séparées les unes des autres par quelques microfibrilles de collagène le plus souvent longitudinales.

8.2.2 Les ganglions nerveux

8.2.2.1 Les axones des fibres nerveuses périphériques sont issus d’un corps

cellulaire neuronal

Les corps cellulaires neuronaux d’où partent les axones des fibres nerveuses périphériques sont regroupés soit dans les noyaux des nerfs moteurs situés dans la substance grise du névraxe (moelle épinière et tronc cérébral), soit dans des ganglions nerveux. Un ganglion nerveux est constitué par un amas de corps cellulaires neuronaux entourés par des cellules capsulaires, avec les neurites (dendrites et axones) qui en naissent, qui s’y terminent ou qui le traversent. Il comprend un stroma conjonctif en continuité avec l’enveloppe fibreuse du ganglion. Il existe deux grands types de ganglions.

8.2.2.2 Les ganglions sensitifs spinaux et crâniens

Les ganglions nerveux sensitifs spinaux (ou rachidiens) et leurs équivalents situés sur le trajet des nerfs crâniens sensitifs contiennent le corps cellulaire des neurones sensitifs pseudo-unipolaires  (neurones en T). Les corps cellulaires neuronaux, volumineux, sphériques, sont centrés par un gros noyau clair nucléolé et sont entourés par des cellules capsulaires (ou cellules satellites). Aucune synapse ne s’y fait. Le stroma conjonctivo-vasculaire est en continuité avec l’enveloppe conjonctive fibreuse du ganglion.

8.2.2.3 Les ganglions sympathiques et parasympathiques

Ces ganglions, qui appartiennent au système nerveux végétatif, contiennent le corps cellulaire des neurones végétatifs (sympathiques ou parasympathiques) dits post-ganglionnaires. De nombreuses synapses s’y effectuent.

8.2.3 Les terminaisons nerveuses

8.2.3.1 Les terminaisons nerveuses afférentes

Ce sont des récepteurs capables de transformer une stimulation mécanique, chimique ou thermique en un message afférent. L’élément fondamental de leur structure est la terminaison du prolongement périphérique d’une cellule nerveuse en T du ganglion rachidien ou crânien. Les unes sont des terminaisons nerveuses libres (comme on en voit entre les kératinocytes de la peau ou entre les cellules de l’épithélium antérieur de la cornée), qui sont des récepteurs de la douleur. Les autres sont des terminaisons nerveuses entourées d’une structure plus ou moins complexe formant

un récepteur, encapsulé ou non.

8.2.3.2 Les terminaisons nerveuses efférentes

La variété la mieux connue est la jonction neuromusculaire. Les terminaisons efférentes au niveau des cellules musculaires lisses et des glandes se présentent comme des terminaisons nerveuses libres.

Chapitre 9 Les tissus musculaires

9.1 Caractéristiques générales

Les cellules musculaires (myocytes ou fibres musculaires) possèdent un certain nombre de caractéristiques communes.

— Elles sont spécialisées dans la production d’un travail mécanique, la contraction musculaire.

— Leur cytoplasme contient un matériel protéique filamentaire contractile, les myofilaments d’actine (associés à des filaments de tropomyosine) et de myosine, ainsi que des filaments intermédiaires de desmine.

— Elles contiennent une concentration plus ou moins élevée de myoglobine, pigment respiratoire fixant de l'oxygène.

Leur membrane plasmique contient de nombreux récepteurs à des molécules variées ainsi que des transporteurs (notamment de glucose).

— Elles sont revêtues par une membrane basale.

Le complexe dystrophine-protéines associées à la dystrophine établit un lien entre les filaments

d’actine du myocyte et la laminine de la MB.

Au-delà de ces caractéristiques communes, on distingue trois types différents de cellules

musculaires : striées squelettiques, striées cardiaques et lisses.

9.2 Les tissus musculaires striés

9.2.1 Le sarcomère représente l’unité élémentaire d’organisation des protéines contractiles des myocytes striés

La structure, l’ultrastructure et l’architecture moléculaire du sarcomère est identique (à quelques nuances près) dans les cardiomyocytes et les cellules musculaires striées squelettiques. Cependant, même quand des molécules portent le même nom dans les deux types de myocytes striés, il s’agit souvent d’isoformes différentes.

9.2.1.1 Les myofibrilles

Les myofibrilles sont des cylindres parallèles allongés dans le sens de la cellule, faits de la succession régulière, bout à bout, de petits cylindres identiques appelés sarcomères (ou cases musculaires). Chaque sarcomère est fait d’un faisceau de myofilaments parallèles à son grand axe. La répartition des deux contingents de myofilaments (filaments fins d’actine et filaments épais de myosine) détermine au sein du sarcomère des régions de structure différente rendant compte de la striation transversale des myofibrilles bien visible en MO.

Les filaments épais sont disposés au milieu du sarcomère à l’emplacement du disque A ou disque sombre. Le disque M correspond à leur apparent renflement médian. Dans le disque H, ils sont seuls présents. Par contre, dans les parties latérales du disque A, les filaments fins et épais se chevauchent, les filaments fins se disposant entre les filaments épais selon un mode hexagonal régulier, avec des ponts d’union. Au niveau du disque I ou disque clair, les filaments fins sont seuls présents. Le disque (ou strie) Z est marqué par l’interpénétration sur une faible distance des extrémités des filaments fins de deux sarcomères contigus, avec, à ce niveau, un double système quadratique de ponts entre les filaments fins de chacun des deux sarcomères.

9.2.1.2 Les filaments épais sont essentiellement formés de l’assemblage régulier de molécules de myosine

Chaque molécule de myosine est formée de 2 chaînes lourdes identiques et de 2 paires de chaînes légères.

9.2.1.3 Les filaments fins sont essentiellement composés de polymères d’actine

L’actine est une molécule polypeptidique de forme globulaire. La polymérisation des monomères d’actine se fait sous une forme filamentaire. Les polymères d’actine s’accolent par deux pour former une longue double hélice.

9.2.4 Les phénomènes moléculaires de la contraction musculaire et du couplage excitation-contraction sont maintenant bien connus

9.2.4.1 La contraction de la myofibrille

La contraction de la myofibrille striée répond à la modification des liaisons (ponts d’union) unissant les filaments d’actine et de myosine. Il en résulte une progression des filaments d’actine entre les filaments de myosine, entraînant un raccourcissement du sarcomère, donc de la myofibrille, donc du muscle. La modification structurale des liens unissant myosine et actine est associée à une hydrolyse de l’ATP musculaire, réaction étroitement dépendante de la présence d’ions Ca++. Plus le sarcomère est contracté, plus le disque H et les demi-disques I raccourcissent, alors que le disque A ne se modifie pas. Si le muscle est étiré, les conséquences sont inverses : le disque H et les demi-disques I deviennent plus larges et le disque A reste toujours identique.

9.3 Le tissu musculaire strié squelettique

Cernée par sa membrane plasmique entourée de sa MB, la cellule musculaire striée squelettique (ou fibre musculaire striée squelettique ou rhabdomyocyte) a la forme d’un cylindre allongé, dont le diamètre est d’environ 10 à 100 micromètres et dont la longueur excède rarement 10 cm. Elle possède plusieurs centaines de noyaux situés en périphérie de la cellule, contre sa membrane plasmique. Son cytoplasme contient de très nombreuses myofibrilles organisées selon le modèle sarcomérique.

9.3.1 Les jonctions neuro-musculaires

9.3.1.1 La jonction neuro-musculaire est la synapse entre les terminaisons axonales du motoneurone alpha et le rhabdomyocyte

Dans un muscle squelettique normal, chaque cellule musculaire possède une innervation unique. La plaque motrice est l’endroit du sarcolemme où s’effectue la jonction neuro-musculaire. Chaque arborisation axonale repose dans une gouttière creusée à la surface de la cellule musculaire. Dans cette gouttière synaptique, l’axone repose sur la membrane plasmique de la cellule musculaire (revêtue de sa MB) dont il n’est séparé que par la fente synaptique primaire. Il renferme des mitochondries et des vésicules synaptiques et est recouvert à sa face supérieure par une cellule de Schwann. La membrane plasmique de la cellule musculaire, revêtue de sa MB, est déprimée, à ce niveau, en de multiples invaginations parallèles déterminant les fentes synaptiques secondaires dont l’ensemble constitue l’appareil sous-neural de Couteaux, très riche en acétylcholinestérase.

9.3.1.2 Au niveau des terminaisons axonales, plusieurs types de canaux ioniques sont présents

Il existe des canaux-Ca++ voltage-dépendants qui s’ouvrent en cas de dépolarisation axonale et permettent un influx intra-cellulaire de calcium qui déclenche la fusion des vésicules d’acétylcholine à la membrane plasmique du neurone et donc l’exocytose brutale et massive du neurotransmetteur dans la fente synaptique. Une fois libérée dans la fente synaptique, l’acétylcholine se lie à un récepteur spécifique de l’acétylcholine, situé dans la membrane plasmique de la cellule musculaire uniquement au niveau de la fente synaptique. Quand l’acétylcholine se lie à son récepteur, elle entraîne l’ouverture de ce dernier et l’entrée de Na+ dans la cellule musculaire, ce qui entraîne la

dépolarisation de la membrane plasmique du myocyte et donc un potentiel d’action musculaire se traduisant par une contraction du myocyte.

L’inactivation de l’acétylcholine de la fente synaptique se produit selon deux processus élémentaires différents. Une partie du neurotransmetteur est éliminée par diffusion passive hors de la fente. Le reste est hydrolysé en acétate et choline par l’acétylcholinestérase, enzyme synthétisée par le myocyte et excrétée dans la fente synaptique où elle s’enchâsse dans la MB.

Outre les récepteurs de l’acétylcholine situés au niveau de la plaque motrice, il existe de nombreux récepteurs à différentes molécules de signalisation (hormones - en particulier l’insuline -, cytokines, etc).

9.3.2 Les jonctions myo-tendineuses

Les rhabdomyocytes s’insèrent sur les os par l’intermédiaire de tendons. C’est au niveau des jonctions myo-tendineuses que les forces générées par la contraction des myofibrilles sont transmises à travers la membrane plasmique du myocyte pour agir sur le tendon. A cet endroit, la membrane plasmique du myocyte est le siège de nombreux replis qui multiplient la surface de l’interface entre la cellule et la MEC par un facteur de 10 à 50. Les microfibrilles de collagène du tendon s’enfoncent entre les évaginations cellulaires et arrivent en étroit contact avec la membrane plasmique du myocyte revêtue de sa MB.

9.3.3 Les fibres de type I et de type II

Les cellules musculaires striées squelettiques possèdent des caractéristiques morpho-fonctionnelles variables qui permettent de distinguer des myocytes de type I, de type II et de type intermédiaire aux deux précédents.

— Les myocytes de type I (ou « fibres rouges », car riches en myoglobine) sont de petit calibre et à contraction lente (essentiellement pour maintenir la station debout et les postures). Ils fonctionnent principalement par la voie de la glycolyse aérobie.

— Les myocytes de type II (ou « fibres blanches », car pauvres en myoglobine) sont de grand calibre et à contraction rapide (essentiellement pour les mouvements des membres). Ils sont riches en glycogène. Ils fonctionnent principalement par la voie de la glycolyse anaérobie.

— Les myocytes de type intermédiaire possèdent certaines caractéristiques de ceux de type I et d’autres de ceux de type II.

9.3.4 Les fuseaux neuro-musculaires

Ce sont des récepteurs sensoriels encapsulés, répondant au degré de tension et à la vitesse d’étirement du muscle. Disposés en parallèle avec les cellules musculaires striées extrafusales, ils sont faits de cellules musculaires striées spécialisées dites intrafusales et de fibres nerveuses motrices (fibres gamma) et sensitives.

9.3.5 L’organisation du tissu conjonctif du muscle squelettique

Un muscle squelettique est constitué par des cellules musculaires striées groupées en faisceaux et assemblées par du tissu conjonctivo-vasculaire qui se répartit à plusieurs niveaux : l’endomysium entoure chaque myocyte, le périmysium entoure chaque faisceau et l’épimysium revêt le muscle dans son entier.

9.3.6 Les cellules satellites

Situées entre la membrane plasmique et la MB du rhabdomyocyte, les cellules satellites possèdent un seul noyau. Elles sont capables, en cas de lésion musculaire, d’être activées et de contribuer à la réparation des myocytes lésés ou à la formation de nouveaux myocytes (régénération musculaire).

9.4 Le tissu musculaire strié cardiaque

9.4.1 Le tissu musculaire strié cardiaque (ou tissu myocardique) se caractérise par son aptitude à se contracter rythmiquement et harmonieusement de façon spontanée

Les battements cardiaques et leur rythme sont déterminés par l’activité intrinsèque des cardiomyocytes du nœud sino-auriculaire. En effet, les cardiomyocytes sont spontanément excitables ; leur dépolarisation et repolarisation rythmique est indépendante du système nerveux. Le système nerveux végétatif exerce toutefois une influence sur le rythme des contractions : schématiquement, le parasympathique (acétylcholine) ralentit le cœur alors que le sympathique (noradrénaline) l’accélère.

9.4.2 Les cellules myocardiques diffèrent des cellules musculaires striées squelettiques par plusieurs points fondamentaux

9.4.2.1 L’aspect général est très différent

• Les cellules myocardiques (ou cardiomyocytes), beaucoup moins allongées que les rhabdomyocytes, ont une forme de cylindre dont les extrémités présentent des bifurcations, grâce auxquelles elles entrent en connexion avec les cellules myocardiques adjacentes pour former un réseau tridimensionnel complexe.

• Au lieu des centaines de noyaux sous-sarcolemmiques des rhabdomyocytes, chaque cardiomyocyte possède un noyau, central, unique, allongé dans le sens du grand axe de la cellule.

• Les myofibrilles divergent autour du noyau et laissent, comme dans la cellule musculaire lisse, une région axiale fusiforme dépourvue de matériel contractile et contenant divers organites cytoplasmiques.

• Les mitochondries sont plus nombreuses et les grains de glycogène plus abondants que dans les rhabdomyocytes.

9.4.2.3 L’absence de jonction neuro-musculaire et donc de plaque motrice

9.4.2.4 L’existence de dispositifs de jonction cellule-cellule

Des dispositifs de jonction très particuliers assurent en effet la cohésion des cellules myocardiques de l’ensemble du cœur et permettent d’une part la transmission d’une cellule à l’autre de la tension développée par la contraction des myofibrilles et d’autre part la diffusion rapide de l’excitation d’une cellule à l’autre à travers le cœur. Ces dispositifs de jonction (ou « traits scalariformes » ou « disques intercalaires » ou « stries intercalaires ») visibles en MO.

9.4.3 Il existe trois variétés principales de cardiomyocytes

9.4.3.1 Les cardiomyocytes contractiles

Qu’ils siègent dans les ventricules ou dans les oreillettes, les cardiomyocytes contractiles correspondent - à des nuances près - au type de description.

9.4.3.2 Les cellules myoendocrines

Pauvres en myofibrilles, ces cardiomyocytes ont également une fonction endocrine. Ils contiennent de nombreuses vésicules de sécrétion, denses aux électrons, contenant le précurseur d’une famille de polypeptides collectivement connus sous le nom de cardiodilatine ou Facteur Auriculaire Natriurétique, hormones impliquées dans la régulation du volume sanguin et la composition électrolytique du liquide extra-cellulaire. Elles entraînent une vasodilatation, une baisse de la pression artérielle et une diminution du volume sanguin, avec une considérable augmentation de la diurèse et de l’élimination urinaire de sodium.

9.4.3.3 Les cellules cardionectrices

Ce sont des cardiomyocytes modifiés qui constituent le système de conduction du myocarde (système cardionecteur). Ces cellules sont spécialisées dans l’initiation de l’excitation (qui est myogénique) et dans la conduction de l’excitation. On en distingue deux variétés principales.

Les cellules nodales

Elles sont situées dans le nœud sino-auriculaire, le nœud auriculo-ventriculaire et le tronc du faisceau de His. Nettement plus petites que les cardiomyocytes banals, elles sont pauvres en myofibrilles et riches en glycogène. Leur aspect fusiforme et leur disposition enchevêtrée au sein d’un tissu conjonctif abondant et dense peuvent les rendre difficiles à différencier des fibroblastes qui les entourent, mais à un examen attentif on découvre leur striation transversale. C’est là que naît l’initiation de chaque battement : le nœud sino-auriculaire est le pace-maker de l’excitation cardiaque.

Les cellules de Purkinje

Elles sont situées dans les branches du faisceau de His et dans le réseau de Purkinje. Ce sont des cellules beaucoup plus volumineuses que les cardiomyocytes banals. Leur cytoplasme est abondant, clair, riche en glycogène et en mitochondries, pauvre en myofibrilles. La conduction de l’onde de dépolarisation se fait à une vitesse 4 à 5 fois plus élevée que dans les cardiomyocytes banals.

9.5 Le tissu musculaire lisse

Les cellules musculaires lisses (CML), ou léiomyocytes, jouent un rôle majeur dans la vie végétative. Elles se caractérisent par le fait qu’elles sont le siège de contractions spontanées, susceptibles d’être régulées par de nombreux stimuli (nerveux, hormonaux, cytokiniques) et qu’elles sécrètent de nombreuses molécules.

9.5.1 Les protéines contractiles ne sont pas organisées aussi rigoureusement que dans le muscle strié

Fusiforme et allongée, la CML comporte un noyau unique central et un cytoplasme qui présente deux zones : l’une contient les organites vitaux de la cellule et coiffe les deux pôles du noyau, l’autre occupe la plus grande partie de la cellule et est remplie de myofilaments. Son cytoplasme renferme des protéines contractiles, actine et myosine, qui ne sont pas organisées selon l’agencement précis et rigoureusement parallèle visible dans les myofibrilles du muscle strié. Seuls les microfilaments fins d’actine sont visibles en ME de routine ; ils se groupent en faisceaux irréguliers orientés selon le grand axe de la cellule, plus ou moins obliquement par rapport à celui-ci.

Les phénomènes moléculaires de la contraction de la CML sont différents de ceux de la cellule musculaire striée ou cardiaque. Le rôle du calcium y est également essentiel, mais l’absence de troponine modifie les modalités de la liaison de l’actine à la myosine.

9.5.2 La présence de jonctions communicantes permet la diffusion de l’excitation entre les CML

Selon les variétés de CML, et éventuellement selon les conditions fonctionnelles, le nombre des jonctions communicantes est extrêmement variable. Ainsi le nombre des jonctions communicantes entre les CML utérines (myomètre) varie considérablement selon les circonstances physiologiques. Chez la femelle non-gestante, ou au cours de la gestation jusqu’au moment du travail, il y a un parallélisme entre d’une part la faible activité contractile des CML de l’utérus, la restriction spatiale de cette activité contractile et son caractère asynchrone dans les différentes parties du myomètre et d’autre part le fait que les jonctions communicantes et l’expression de la connexine 43 sont indétectables. En revanche, dès que le travail commence, les contractions des CML s’intensifient, se propagent sur de grandes distances et se synchronisent dans les différentes régions de l’utérus ; parallèlement, on observe une expression croissante de la connexine 43 et l’apparition de jonctions communicantes de plus en plus nombreuses. Ces événements sont sous la dépendance d’une régulation hormonale et sont déclenchés par l’accroissement en fin de grossesse des concentrations d’estrogènes, de progestérone et de prostaglandines.

9.5.6 Il existe en effet de multiples variétés différentes de cellules musculaires lisses

9.5.6.1 Les CML viscérales

Elles correspondent dans l’ensemble au type de description pris ci-dessus. Il existe toutefois des différences considérables selon les localisations.

9.5.6.2 Les CML vasculaires

Entrant dans la constitution des parois vasculaires (artères, artérioles, veines et veinules), elles sont sensiblement différentes de celles des viscères. Les techniques immuno-histochimiques et histoenzymologiques permettent de mettre en évidence des différences dans la nature des protéines cytosquelettiques et enzymatiques des CML viscérales et des CML vasculaires. Les péricytes, qui, dans certains capillaires, entourent les cellules endothéliales en étant logés dans un dédoublement de la MB, ont des caractères qui les rapprochent beaucoup des CML ; en particulier, ils sont immunoréactifs avec les anticorps anti-actine musculaire lisse et sont susceptibles de se contracter.

9.5.6.3 Les cellules myoépithéliales

Ce sont des CML de forme allongée ou étoilée qui se moulent sur les acinus de certaines glandes exocrines comme les glandes sudoripares, lacrymales, salivaires, mammaires, bronchiques. Leur contraction entraîne l’expulsion du produit de sécrétion hors des acinus glandulaires.

9.5.6.4 Les cellules myoépithélioïdes

Les cellules myoépithélioïdes sont des CML ayant subi une différenciation particulière les rapprochant de cellules épithéliales glandulaires : elles contiennent à la fois du matériel contractile myofilamentaire et des vésicules de sécrétion. Dans l’appareil juxta-glomérulaire du rein, les cellules myoépithélioïdes de la paroi artérielle sécrétent la rénine.

9.5.6.5 Les myofibroblastes

Présents dans de nombreux organes (comme par exemple dans le testicule, autour des tubes séminifères), les myofibroblastes ont - comme leur nom l’indique - une morphologie intermédiaire à celle des CML et des fibroblastes. Ils contiennent des filaments d’actine et de myosine, des filaments intermédiaires de vimentine et de desmine. Ils jouent un rôle important dans les processus de cicatrisation et de réparation tissulaires.

9.5.7 Les CML sont innervées par le système nerveux végétatif, et sont l’objet de régulations auto/paracrines

La contraction de la CML ne s’exerce pas sous le contrôle de la volonté. Elle peut être spontanée ou dépendre du système nerveux végétatif, d’une stimulation hormonale (à titre d’exemple, les hormones dites post-hypophysaires, la vasopressine et surtout l’ocytocine entraînent une contraction des CML) et/ou de modifications locales survenant à l’intérieur du muscle lisse lui-même et en particulier de l’étirement. Les molécules agissant par voie paracrine (en particulier celles synthétisées par les cellules endothéliales des vaisseaux) sont nombreuses, les unes à action vasoconstrictive, les autres à action vasodilatatrice. Les terminaisons nerveuses qui innervent les CML sont des terminaisons nerveuses libres ; il n’existe pas de synapse identifiable.

Le degré de contraction des CML de la paroi des vaisseaux est responsable du tonus musculaire lisse des petites artères et artérioles. La vasoconstriction due à leur contraction entraîne une réduction du calibre des vaisseaux et donc une augmentation des résistances périphériques au courant sanguin ce qui conduit à une élévation de la pression artérielle.

La bronchoconstriction due à la contraction des CML de la paroi des voies aériennes entraîne une réduction du calibre des petites bronches et joue un rôle de premier plan dans l’asthme. Le parasympathique, par la voie du nerf pneumogastrique, libère de l’acétylcholine qui, en se liant à ses récepteurs situés dans la membrane des CML, entraîne un effet bronchoconstricteur, dont l’antagoniste est l’atropine. A l’inverse, les fibres sympathiques post-ganglionnaires libèrent à leurs terminaisons de la noradrénaline qui en agissant sur les récepteurs béta-2 des CML entraîne une bronchodilatation.

Outre les fibres nerveuses cholinergiques et noradrénergiques, il existe également pour innerver les CML des fibres peptidergiques multiples et variées. Ces fibres peptidergiques sont particulièrement importantes dans le système nerveux entérique qui innerve les CML du tube digestif.

ETUDE DE QUELQUES SYSTEMES

Chapitre 1  L’appareil digestif

L’histologie de l’appareil digestif peut être schématiquement étudiée en 3 parties :

— la cavité bucco-pharyngienne : dents, langue avec organe du goût et glandes salivaires ;

— le tube digestif : œsophage, estomac, intestin grêle, côlon, rectum et canal anal ;

— les deux grosses glandes annexes du tube digestif : foie et pancréas.

1.1 La cavité buccale et pharyngienne

La cavité buccale est tapissée par une tunique muqueuse et limitée en avant par les lèvres et les arcades dentaires.

1.1.1 Histologie des dents

Toutes les dents ont la même structure de base, avec une couronne faisant saillie hors de la gencive, et une ou plusieurs racines selon les cas : les incisives et canines n’ont qu’une racine chacune, les prémolaires en ont habituellement deux et les molaires peuvent en avoir trois ou quatre. A la jonction de la couronne et de la racine se situe le collet de la dent. De l’intérieur vers l’extérieur, chaque dent comporte 4 types de tissus : la pulpe dentaire, la dentine, l’émail et le cément.

La pulpe dentaire

est un tissu conjonctif lâche contenant des vaisseaux sanguins et des nerfs. Elle est contenue dans la chambre pulpaire (située au centre de la couronne de la dent) prolongée par les canaux dentaires s’ouvrant à l’apex des racines. Elle est limitée en périphérie par une couche de cellules mésectodermique (dérivant de la crête neurale) sécrétant la dentine, les odontoblastes.

La dentine

La dentine (ou ivoire) entoure la pulpe dentaire. C’est, après l’émail, de deuxième tissu le plus dur de l’organisme. C’est une matrice extra-cellulaire produite par les odontoblastes puis calcifiée (cristaux d’hydroxyapatite) et parcourue par de très nombreux (50000/mm2) petits canalicules (ou tubules dentinaires). Ceux-ci, perpendiculaires à la surface, contiennent un fin prolongement cytoplasmique des odontoblastes. La dentine constitue le tissu dentaire le plus important par sa masse ; dans les conditions normales, elle est entièrement recouverte soit par l’émail, soit par le cément. La grande sensibilité de la dentine est soustendue par des fibres nerveuses amyéliniques dont les terminaisons nerveuses libres sont en contact étroit (en particulier par des gap-jonctions) avec les odontoblastes et leur prolongement cytoplasmique. Tous les stimuli (tact, chaud, froid, ...) sont ressentis comme un message douloureux.

L’émail

La périphérie de la dent est faite d’émail au niveau de la couronne et de cément au niveau des racines. Pendant la vie intra-utérine, l’émail, substance la plus dure de l’organisme, est sécrété par les adamantoblastes (ou améloblastes), cellules épithéliales d’origine ectodermique. L’émail contient près de 99 % de sels minéraux avec moins de 1 % de matrice organique et est organisée en prismes hexagonaux groupés en faisceaux à trajet grossièrement radiaire et maintenus les uns contre les autres par une substance interprismatique.

Le cément

Le cément recouvre la racine de la dent. Il ressemble au tissu osseux. Il est fait de cellules (les cémentocytes), qui se disposent dans des lacunes et leurs prolongements dans des canalicules (comme les ostéocytes dans le tissu osseux), et de matrice extra-cellulaire (collagène de type I, glycoprotéines et protéoglycanes) minéralisée. Toutefois, à l’inverse de l’os, le cément est avasculaire. Une couche de cémentoblastes, analogues aux ostéoblastes, est située à sa face externe, adjacente au ligament périodontique, et continue d’élaborer du cément pendant toute la vie de la dent. Au moment de la chute des dents de lait, des odontoclastes (analogues aux ostéoclastes) résorbent le cément et la dentine de la racine.

Le périodonte est l’espace conjonctif qui amarre la racine de la dent à l’os de l’alvéole et nourrit les tissus avoisinants. Il est fait de tissu conjonctif lâche vascularisé et innervé, parcouru par de nombreux trousseaux de tissu fibreux dense correspondant au ligament alvéolo-dentaire (ou ligament périodontique).

1.1.2 Les processus de remplacement et de réparation de la dent

1.1.2.1 Le remplacement des dents provisoires s’effectue à partir de la 6è année

Dents de lait

Les dents de lait (ou dents temporaires) apparaîssent vers l’âge de 7 mois et ont terminé leur éruption vers l’âge de 6 à 8 ans. Les 20 dents de lait sont réparties de chaque côté et sur chacune des deux mâchoires de la façon suivante : 2 incisives (l’une médiane, l’autre latérale), 1 canine, 2 molaires.

Dents définitives

Les dents provisoires tombent entre la 6è et la 13è année et sont progressivement remplacées par les dents définitives (dents de remplacement ou dents permanentes) qui proviennent de bourgeons (ou germes) présents depuis longtemps et qui sont habituellement au complet vers 18 ans avec l’éruption de la 3è molaire ou dent de sagesse (l’apparition des dents de sagesse peut être empêchée par la destruction de leurs germes avant l’éruption). Les 32 dents définitives comprennent de chaque côté et sur chacune des deux mâchoires (maxillaire supérieur et mandibule) : 2 incisives (l’une médiane, l’autre latérale), 1 canine, 2 prémolaires, 3 molaires. Une dent définitive extraite (« arrachée ») ne repousse pas, ne régénère pas.

1.1.2.2 L’émail, acellulaire et avasculaire, ne peut pas être réparé

Les adamantoblastes qui ont élaboré l’émail au cours de l’embryogénèse de la dent ont totalement disparu au moment de l’éruption dentaire. L’émail est donc directement au contact de la salive et des aliments. Dès l’éruption, une pellicule acquise exogène (constituée en grande partie par une glycoprotéine salivaire) recouvre directement l’émail. Les caries dentaires, dues à l’attaque de l’émail par les acides produits par les bactéries de la plaque dentaire au contact des tassements alimentaires (le saccharose métabolisé par ces bactéries produit de l’acide lactique) représentent un réél problème de santé publique. Une fois l’émail décalcifié, donc détruit, la dentine est également attaquée et la pulpe peut être atteinte. La région du collet, où la dentine peut être directement exposée

à l’extérieur s’il existe un petit intervalle libre entre le recouvrement de la couronne par l’émail et celui de la racine par le cément, est particulièrement vulnérable aux caries.

1.1.2.3 La dentine primaire s’édifie au cours de la formation de la dent

Comme les odontoblates persistent toute la vie, la dentinogénèse se poursuit également. Cette dentine secondaire est produite, à un rythme très limité, pendant toute la vie, et plus activement en cas de lésion (dentine réactionnelle, dite dentine irrégulière car la dentine secondaire est moins régulière que la dentine initiale). Comme les odontoblastes tapissent la chambre pulpaire, celle-ci se comble progressivement au fur et à mesure de la production de dentine secondaire.

1.1.3 Les muqueuses labiales et jugales

Les muqueuses labiales et jugales sont constituées d’un épithélium malpighien non kératinisé soutenu par un chorion qui comporte de nombreuses glandes salivaires accessoires essentiellement de type muqueux. Elle sont richement vascularisées et innervées. Leur tissu conjonctif est dense et fibroélastique.

1.1.4 La muqueuse linguale

La muqueuse linguale présente dans son chorion de très nombreux lobules glandulaires séreux et muqueux (cf. ci-après). Sous la muqueuse, les faisceaux musculaires striés squelettiques sont observés dans toutes les incidences de coupe. Elles se caractérise surtout par la présence à sa surface des papilles linguales filiformes, fungiformes et caliciformes. Ces deux dernières contenant les bourgeons du goût.

1.1.4.1 Description histologique des papilles linguales et des bourgeons du goût

Le goût est une des cinq modalités sensorielles. Le registre perceptif de cette sensorialité est limité puisque seuls cinq goûts élémentaires peuvent être perçues. Le goût est perçu au niveau de la cavité buccale par des récepteurs gustatifs situés dans des bourgeons gustatifs enchâssés dans l’épithélium de revêtement de certaines papilles linguales.

On décrit trois types différents de papilles linguales selon leur structure morphologique : les papilles

filiformes, fungiformes et caliciformes :

1. les papilles filiformes sont les plus nombreuses, elles sont dépourvues de bourgeons du goût et sont formées de la simple surélévation de l’épithélium lingual par un axe conjonctivo-vasculaire.

2. les papilles fongiformes sont plus volumineuses, moins nombreuses et peuvent contenir des bourgeons du goût situés au niveau de leur partie superficielle.

3. les papilles caliciformes sont peu nombreuses (une dizaine environ) exclusivement localisées au niveau du V lingual, limitées par un sillon circulaire nommé vallum entourant une surélévation centrale, les bourgeons du goût étant situés au niveau des faces latérales de la papille dans le sillon. Au fond du vallum s’ouvre de petites glandes séreuses appelées glandes de Von Ebner.

Chaque bourgeon gustatif contient des cellules sensorielles, des cellules de soutien et des cellules basales.

Il existe un rapide (une douzaine de jours) renouvellement continu des cellules sensorielles en un cycle conduisant de la cellule basale à une cellule de soutien, puis à une cellule sensorielle. Au niveau du contact entre la cellule sensorielle et la fibre nerveuse, existe une synapse mais on observe aussi une arborisation axonale intercellulaire. Une fibre nerveuse est en relation avec de nombreuses cellules réceptrices réalisant un circuit de sommation spatiale. Ainsi, le potentiel d’action qui résulte de la stimulation gustative représente la sommation de signaux provenant de très nombreuses cellules sensorielles. A sa face apicale, la cellule sensorielle présente des microvillosités qui font saillie dans la lumière buccale par le pore gustatif. Les récepteurs du goût sont situés sur ces microvillosités apicales.

1.1.4.2 Histophysiologie succincte du goût

Le signal gustatif provient de molécules alimentaires présentes en solution dans la salive et qui se lient à des récepteurs membranaires spécifiques portés par les cellules sensorielles. Les récepteurs sont différents selon la modalité gustative perçue. La liaison du ligand à son récepteur entraîne des modifications de perméabilité membranaire d’où des variations de potentiel cellulaire. Lorsqu’un seuil est atteint, un potentiel d’action est engendré dans les fibres sensorielles et engendre la perception d’un des cinq goût suivants : le goût salé, le goût acide, le goût sucré, l’amertume, le glutamate (l’ « umami » des japonais).

L’innervation sensorielle est la suivante :

— Les cellules réceptrices des bourgeons du goût sont reliées au noyau solitaire du bulbe par un des trois nerfs périphériques suivants :

— le VII bis pour les bourgeons des papilles fongiformes des 2/3 antérieurs de la langue

— Le IX pour les bougeons du goût des papilles caliciformes

— Le X pour les bourgeons du goût dispersés au pharynx et au larynx

— Un neurone central relie ensuite le noyau solitaire bulbaire à la partie inférieure du noyau arqué thalamique.

— Un dernier neurone central relie enfin le noyau arqué thalamique au cortex pariétal.

1.1.5 Les glandes salivaires

Les glandes salivaires sont associées à la cavité buccale, soit « microscopiques » dites accessoires et intrinsèques aux muqueuses, soit macroscopiques et en formation anatomique : glandes salivaires parotides, sous-maxillaires et sublinguales ; ce sont des glandes exocrines, acineuses ou tubuloacineuses, à sécrétion muqueuse et/ou séreuse. La salive est le liquide résultant de la sécrétion de l’ensemble de ces glandes, la salive contient donc de l’eau, des sels minéraux, du mucus et des enzymes, en particulier de l’amylase.

Les glandes salivaires accessoires sont réparties un peu partout dans la muqueuse de la cavité buccale (glandes buccales, labiales, palatines) et de la langue (glandes de la pointe, glandes de la racine et glandes séreuses de Von Ebner), elles ont un canal excréteur court, peu ou pas ramifié, et une portion sécrétrice séreuse ou séro-muqueuse selon les cas et entourée de cellules myoépithéliales.

Les glandes salivaires principales forment des organes anatomiquement bien individualisés ; elles sont lobulées et leurs canaux excréteurs sont longs et très ramifiés : canaux intralobulaires, puis interlobulaires et enfin collecteurs.

Leur portion sécrétrice est faite d’acinus ou tubulo-acinus entourés de cellules myoépithéliales. Les unités sécrétantes sont uniquement séreuses dans la parotide. Dans la sublinguale les unités sécrétantes sont surtout muqueuses mais aussi parfois séro-muqueuses. Dans la sous-maxillaire, les unités sécrétantes sont séreuses, muqueuses mais surtout mixtes c’est à dire séromuqueuses

1.1.6 Le pharynx

Le pharynx est le carrefour aéro-digestif. Il conduit l’air des fosses nasales au larynx et aux trompes d’Eustache ainsi que les aliments de la cavité buccale à l’œsophage qui le prolonge. Il comporte l’oropharynx, le nasopharynx puis le laryngopharynx et est constitué d’une muqueuse reposant sur une musculeuse.

La muqueuse pharyngée comporte un épithélium malpighien (non kératinisé) dans sa partie digestive alors qu’il est de type respiratoire dans sa partie nasale. Le chorion est riche en fibres élastiques avec souvent des glandes muqueuses. La musculeuse est faite de faisceaux de muscles striés squelettiques qui se continuent avec ceux de

l’œsophage. Les amygdales sont les formations lymphoïdes annexées au pharynx. (cf. ci-après)

1.2 Le tube digestif

1.2.1 Organisation générale du tube digestif

1.2.1.1 Le tube digestif est constitué de 5 tuniques concentriques

Le tube digestif est constitué de 5 tuniques concentriques qui sont à partir de la lumière : la muqueuse, la musculaire-muqueuse, la sous-muqueuse, la musculeuse puis une tunique conjonctive externe.

La muqueuse

comporte un épithélium de revêtement et un tissu conjonctif sous-jacent portant le nom de chorion. Le chorion contient du tissu lymphoïde diffus et des follicules lymphoïdes. Il peut renfermer dans certaines localisations des glandes. Il est riche en vaisseaux ayant un rôle nutritif pour ces glandes ou bien un rôle de récupération des nutriments liés à la fonction d’absorption.

La musculaire-muqueuse

est constituée d’une mince couche de tissu musculaire lisse ; elle est absente aux extrémités du tube (1/3 supérieur de l’œsophage et canal anal).

La sous-muqueuse

est constituée de tissu conjonctif et contient le plexus nerveux de Meissner (ou « plexus sous-muqueux de Meissner ») ainsi que des vaisseaux sanguins et lymphatiques pour la muqueuse.

La musculeuse

a une disposition générale en 2 couches de tissu musculaire lisse : circulaire interne et longitudinale externe. Entre ces deux couches se situe le plexus nerveux d’Auerbach (ou « plexus myentérique d’Auerbach »).

La tunique externe

est soit une adventice, soit une séreuse. Aux extrémités du tube digestif la tunique externe est constituée par tissu conjonctif lâche qui la rend solidaire aux organes voisins ; on lui donne le nom d’adventice. Entre ces deux extrémités, la tunique externe comporte un tissu conjonctif tapissé sur son versant externe par un épithélium simple (mésothélium), constituant ainsi le feuillet viscéral de la séreuse péritonéale. On lui donne le nom de séreuse.

Sur le plan anatomique, le tube digestif proprement dit comporte successivement l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle (duodénum, jéjunum et iléon) puis le gros intestin (cæcum, appendice, côlon ascendant, transverse, descendant et sigmoïde) puis le rectum. En fonction des localisations, on constatera des particularités histologiques propres à chaque étage du tube digestif.

1.2.1.2 La défense immunologique de l’appareil digestif : les formations lymphoïdes annexées au tube digestif

La paroi du tube digestif est le siège d’une population de cellules immunitaires comprenant des lymphocytes et des plasmocytes répartis dans l’épithélium (lymphocytes T intraépithéliaux) et dans le tissu conjonctif du chorion de la muqueuse et de la sous-muqueuse (follicules lymphoïdes et cellules lymphoïdes dispersées, où prédominent largement les lymphocytes B et les plasmocytes sécréteurs d’IgA).

Le tissu lymphoïde associé au tube digestif (Gut Associated Lymphoid Tissue ou GALT) comporte, en plus des cellules lymphoïdes dispersées et des follicules lymphoïdes, les amygdales, l’appendice iléocæcale et les plaques de Peyer.

Les amygdales

dont l’ensemble constitue le cercle de Waldeyer sont des masses de tissu lymphoïde enchâssées dans le chorion de la muqueuse de l’organe où elles siègent ; l’épithélium qui les borde s’invagine dans cette masse en formant des cryptes) ; elles sont palatines, linguales, pharyngées, tubaires ou laryngées.

L’appendice

a le chorion de sa muqueuse épaissi sur toute sa circonférence par la présence d’un abondant tissu lymphoïde (lymphocytes libres et follicules).

Les plaques de Peyer

sont de volumineux agrégats de follicules lymphoïdes primaires et secondaires siégeant dans le chorion de la muqueuse de la partie terminale de l’iléon.

Le GALT n’est qu’une localisation particulière du tissu lymphoïde associé aux muqueuses (Mucous Associated Lymphoid Tissue ou MALT) qui s’observe aussi dans la muqueuse des voies respiratoires (Bronchus Associated Lymphoid Tissue ou BALT), urinaires et génitales ainsi que dans les glandes lacrymales, salivaires et mammaires.

Les IgA sécrétoires agissent localement dans la lumière intestinale en enrobant, grâce à leur 4 sites anticorps, les antigènes intraluminaux (substances étrangères antigéniques, toxines, microorganismes : parasites, bactéries, virus).

Le processus s’effectue en quatre phases :

Présentation des antigènes endoluminaux aux cellules immunocompétentes, dans les follicules isolés et surtout dans les plaques de Peyer (les lymphocytes B de ces structures viennent, bien entendu, de la moelle osseuse, par voie sanguine, en traversant la paroi des veinules postcapillaires).

Migration des lymphocytes activés synthétisant l’IgA, par voie lymphatique, vers les ganglions mésentériques où se poursuit l’expansion clonale et où se produit la maturation cellulaire en plasmoblastes (apparition d’IgA intracytoplasmique).

Passage des plasmoblastes à IgA dans le canal thoracique et retour par voie sanguine dans le chorion de la muqueuse intestinale (domiciliation ou « homing »). C’est là que s’achève la différenciation des plasmoblastes en plasmocytes. Ces plasmocytes sécrètent sur place l’immunoglobuline A dimérique avec chaîne polypeptidique J ; ils ne recirculent pas et leur durée de vie est de 5 à 6 jours. Ces cellules colonisent en même temps d’autres muqueuses comme la muqueuse bronchique ou d’autres sites comme la glande mammaire en lactation.

Transport de l’IgA vers la lumière intestinale grâce à la pièce sécrétoire (ou composant sécrétoire). Sécrété par les entérocytes et situé dans leur membrane, le composant sécrétoire s’associe à l’IgA dimérique et permet ainsi sa traversée de l’entérocyte (par endocytose latérobasale puis exocytose apicale) ; le produit relargué dans la lumière est donc une IgA sécrétoire  (dimérique avec chaîne J et composant sécrétoire).

1.2.1.3 L’innervation du tube digestif

Les fonctions sensitives, motrices et sécrétoires du tube digestif sont contrôlée par un dispositif nerveux installé dans sa paroi.

Le système nerveux entérique est organisé en un réseau ou plexus ganglionné où les ganglions contiennent les corps cellulaires des neurones entériques et les cellules de la glie. Les mailles de ce réseau représentent les axones des neurones qui réalisent un circuit complexe des projections locales. Elles reçoivent des afférences du système nerveux central modulant ses effets par des projections sympathiques et parasympathiques mais reste suffisamment autonome pour agir seul de façon coordonnée.

On décrit schématiquement deux niveaux pour ce système : le plexus sous-muqueux de Meissner et le plexus myentérique d’Auerbach localisé entre les deux couches de la musculeuse. Ces deux systèmes fonctionnent de manière tout à fait coordonnée.

On peut en simplifiant distinguer plusieurs classes de cellules :

— Les neurones moteurs, soit excitateurs ou inhibiteurs et agissant sur la musculeuse circulaire ou sur la longitudinale.

— Les sécrétovasomotoneurones agissant sur les artérioles et modulant l’activité glandulaire pariétale du tube.

— Les neurones sensoriels (IPAN) répondant aux mécano et chémorécepteurs de la muqueuse

— Les interneurones modulateurs ascendants et descendants jouent un rôle de contrôle du rythme péristaltique en imposant aux léiomyocytes des trains d’ondes aborales (opposé à la bouche).

1.2.2 L’œsophage

L’œsophage est un tube rectiligne et flexible qui réunit le pharynx à l’estomac. Il a une longueur de 25 cm et un calibre de 2 à 3 cm ; il traverse le diaphragme et s’ouvre sur l’estomac au niveau du cardia. A cet étage du tube digestif, on observera des caractéristiques histologiques spécifiques au niveau des 5 tuniques constitutives du tube.

La muqueuse

• l’épithélium de surface est, chez l’homme, de type pavimenteux stratifié non kératinisé

• le chorion comporte - essentiellement à l’extrémité inférieure - de petites glandes muqueuses appelées « glandes cardiales ». Elles sont très peu nombreuses chez l’homme.

La musculaire muqueuse

débute progressivement à partir du 1/3 moyen de l’œsophage.

La sous-muqueuse

contient, en petite quantité chez l’homme (mais davantage chez d’autres espèces comme le chien) des glandes tubulo-alvéolaires muqueuses appelées « glandes œsophagiennes » dont les canaux excréteurs traversent la musculaire-muqueuse et la muqueuse pour s’ouvrir à la lumière.

La musculeuse

est constituée d’un tissu musculaire strié au tiers supérieur (prolongement de la musculature striée pharyngienne) et lisse au tiers inférieur. Chez beaucoup d’espèces, au tiers moyen les faisceaux musculaires lisses et striés sont ainsi intriqués.

La tunique externe est une adventice

qui rend l’œsophage solidaire des organes médiastinaux voisins.

1.2.3 L’estomac

1.2.3.1 Structure générale gastrique

Les différentes parties anatomiques de l’estomac, selon leur orientation proximodistale, sont le cardia, le fundus, le corps, l’antre pylorique et le pylore. En fonction de son état de vacuité et de remplissage l’estomac présentera des plis par ailleurs observés au cours d’examen fibroscopique (gastroscopie). A cet étage du tube digestif, on observera des caractéristiques histologiques spécifiques importantes au niveau de 2 des 5 tuniques constitutives du tube.

La muqueuse

Schématiquement, on peut y décrire un « étage des cryptes » et un « étage des glandes ».

L’étage des cryptes

L’épithélium de surface est un épithélium prismatique simple constitué de cellules dites « à pôle muqueux fermé » (à partie apicale contenant des grains de mucus). Il s’invagine régulièrement en dépressions appelées « cryptes gastriques » réalisant ainsi un « étage des cryptes ».

L’étage des glandes

Le chorion comporte un tissu conjonctif riche en fibres de réticuline et en cellules lymphoïdes ; son épaisseur est due à l’abondance des glandes gastriques qu’elle contient, ce qui réalise un « étage des glandes ».

La musculaire-muqueuse

fait la limite avec la sous-muqueuse ; d’elle se détachent de fines expansions qui remontent perpendiculairement vers le chorion (« relèvements » de la musculaire-muqueuse).

La sous-muqueuse

en dehors d’être bien vascularisée, n’a pas de particularité locale.

La musculeuse

est épaisse, renforcée par une troisième couche interne oblique et comporte donc :

• une couche interne, épaisse, oblique

• une couche moyenne circulaire

• une couche externe longitudinale.

La tunique conjonctive externe

répond au feuillet viscéral de la séreuse péritonéale.

1.2.3.2 Variations structurales en fonction des régions gastriques

Le cardia

est la zone de transition entre l’œsophage et l’estomac ; il se caractérise par un brusque passage de l’épithélium malpighien œsophagien vers l’épithélium gastrique simple ainsi que par la présence de glandes cardiales dans le chorion.

L’estomac fundique (fundus et corps gastrique) est caractérisé par la présence, dans le chorion de la muqueuse, de glandes tubuleuses droites nommées glandes fundiques. Elles ont une fine lumière s’ouvrant au fond des cryptes. La vascularisation de la muqueuse, compte tenu de l’importance de la sécrétion est tres dense et présente une orientation des capillaires, entre les glandes fundiques, perpendiculaire à la surface de la muqueuse.

Les glandes fundiques comportent 4 types cellulaires : les cellules principales, les cellules bordantes, les cellules à mucus et les cellules neuro-endocrines.

Les cellules principales sont petites, polyédriques et prédominent au milieu et au fond des glandes. Elles sont à sécrétions protéiques : elles produisent le pepsinogène (précurseur inactivé d’une enzyme protéolytique : la pepsine).

Les cellules bordantes, (aussi appelées cellules pariétales ou oxyntiques), sont volumineuses, à noyau central et repoussées en périphérie du tube. Les cellules bordantes sécrètent de l’acide chlorhydrique, provenant d’ions Cl- et H+ au niveau de la membrane des canalicules intracellulaires.

Lorsque la sécrétion acide est stimulée, la cellule pariétale se modifie avec apparition de microvillosités apicales et augmentation de la surface apicale d’un facteur responsables de la conversion du pepsinogène en pepsine dans le « suc gastrique ». Elles sécrètent également (chez l’Homme) le « facteur intrinsèque » : glycoprotéine captant la vitamine B12 dans la lumière gastrique pour être ensuite absorbée au niveau de l’iléon. Les bicarbonates produits sont relargués dans la MEC environnante et récupérés par les capillaires péritubulaires ; ils participent à établir un milieu à pH basique dans la partie superficielle de la muqueuse et un somnelence apres un grande repas (alkaline tide).

Les cellules à mucus (« cellules du collet ») sont largement prédominantes vers le milieu et surtout le sommet des glandes.

Les cellules neuroendocrines gastriques (cellules « G ») appartiennent à l’ensemble des cellules neuroendocrines de tube digestif. Sous la stimulation du système parasympathique et des peptides gastriques, elles sécrètent dans le secteur vasculaire sanguin une hormone : la gastrine, qui aura pour effet de stimuler la production d’HCl par les cellules bordantes.

L’estomac pylorique

ou antre pylorique est caractérisé par la présence de glandes pyloriques dans le chorion. La transition entre les deux parties de l’estomac, fundique et pylorique, se fait par affrontement des muqueuses. Les glandes pyloriques sont tubuleuses, contournées, à large lumière s’ouvrant sur des cryptes profondes et parfois ramifiées ; les cellules constitutives sont essentiellement des cellules à mucus mais on y trouve aussi en grand nombre des cellules neuroendocrines sécrétrices de gastrine ; par contre, très rarement chez l’Homme des cellules principales.

Le pylore

est la zone de transition vers le duodénum (« pylé » : la porte). Elle comporte un passage direct de l’épithélium gastrique avec l’épithélium intestinal. Les cellules de défense y sont nombreuses. La musculeuse est renforcée au niveau de la couche circulaire interne formant le sphincter pylorique.

1.2.3.3 La réparation de la muqueuse gastrique

De nombreux travaux in vivo et in vitro ont démontré que la muqueuse gastrique d’animaux adultes en bonne santé possédait une remarquable capacité à restaurer rapidement la continuité épithéliale, souvent en moins de 24 heures, après une agression mineure ou modérée. (Une comprehension de cette reparation est important vu la frequence des ulceres gastriques).  Cette réparation s’effectue par migration cellulaires depuis les berges de la plaie débute dans les minutes qui suivent la lésion et est essentielle pour protéger le chorion sous-jacent de la digestion par les acides et protéases de la lumière. De nombreux facteurs de croissance stimulent cette migration cellulaire. La prolifération cellulaire par mitoses est plus lente et atteint son maximum 16 à 18 heures après la survenue de la lésion. La bacterie helicobactere detruise les cellules epitheliales.

1.2.4 L’intestin grêle

Cette partie du tube digestif a un diamètre de 45 cm pour une longueur de 6 m ; ses différentes parties anatomiques sont le duodénum (« douze » travers de doigt = 0,25 m), le jéjunum (2,5 m), et l’iléon (3,5 m). L’intestin grêle joue le rôle majeur de la fonction d’absorption. Elle présente plusieurs dispositifs de niveaux d’amplification de surface :

— anatomique = les anses intestinales et les valvules conniventes

— histologique = les villosités intestinales et les microvillosités entérocytaires.

A cet étage du tube digestif, on observera des caractéristiques histologiques spécifiques notables au niveau de 2 des 5 tuniques constitutives du tube : la muqueuse et la sous-muqueuse (au niveau du duodénum seulement).

La muqueuse

peut être décrite en deux étages : un étage des villosités et un étage des glandes (ou cryptes) de Lieberkühn.

L’étage des villosités

comporte les villosités intestinales, expansions de la muqueuse vers la lumière, avec un axe villositaire tapissé par l’épithélium de surface.

L’épithélium de revêtement intestinal est un épithélium prismatique simple constitué de plusieurs types cellulaires. On y rencontre 4 types cellulaires : des entérocytes, des cellules caliciformes, des cellules neuroendocrines et au niveau de l’iléon, appartenant au système immunologique, des cellules « M ».

— Les entérocytes sont les cellules les plus nombreuses et sont responsables de la fonction d’absorption intestinale. Les microvillosités augmentent considérablement la surface membranaire et des pôles apicals des cellules et, de ce fait, joue un rôle considérable dans les phénomènes d’absorption. De très nombreuses enzymes hydrolytiques (peptidases, aminopeptidases, disaccharidases, phosphatases alcalines, etc.) sont présentes au niveau du plateau strié des entérocytes. Ces diverses enzymes assurent les dernières étapes de l’hydrolyse des protides et des glucides alimentaires et livrent ainsi aux « transporteurs » de la membrane plasmique les acides aminés et le glucose qu’ils ont pour rôle de faire pénétrer à l’intérieur des entérocytes qui les déverseront dans les capillaires sanguins.

Les triglycérides (qui constituent plus de 98 % des graisses alimentaires) sont hydrolysés dans la lumière intestinale par la lipase pancréatique en acides gras libres et monoglycérides. Ceux-ci se conjuguent aux sels biliaires pour former une solution micellaire. Les micelles contenant les acides gras libres et les monoglycérides diffusent passivement à travers la membrane plasmique des microvillosités de l’entérocyte, pénètrent dans la cellule et sont incorporées dans le réticulum endoplasmique à l’intérieur duquel elles resynthétisent des triglycérides apparaissant sous forme de gouttelettes de graisse. Celles-ci sont déversées par le réticulum lisse dans les espaces intercellulaires d’où ils gagnent, sous forme de chylomicrons, les capillaires lymphatiques des villosités intestinales.

— Les cellules caliciformes sont des cellules à mucus telles que décrites aussi dans d’autres localisations comme l’appareil respiratoire.

— Les cellules M (microfold cells) déjà décrites.

— Les cellules neuroendocrines sont décrites ci-après.

L’axe des villosités comporte un tissu conjonctif lâche, avec des fibres réticulées, un muscle de Brücke : expansion perpendiculaire de la musculaire muqueuse, un vaisseau lymphatique en cul de sac : le chylifère central, un réseau de capillaires sanguins en position sous épithéliale et de nombreux lymphocytes libres.

L’étage des glandes

comporte des glandes (ou cryptes) de Lieberkühn invaginées en doigt de gant. On y observe cinq types cellulaires : des cellules caliciformes, des entérocytes, des cellules « intermédiaires », des cellules neuroendocrines et au fond des cryptes, des cellules de Paneth.

— les cellules caliciformes et des entérocytes, bien qu’un peu moins hautes sont du même type que celles des villosités.

— les cellules dites « intermédiaires » sont des cellules immatures encore capables de se diviser et situées vers le fond des cryptes ; elles se différentient ensuite en un des deux types précédents. Elles remplaces le grande nombre des cellules perdus chaque jour par le passage d’un bol alimentaire.

    les cellules neuro-endocrines intestinales sont rencontrées en plus grand nombre dans les cryptes qu’aux niveau des villosités (poussée migratoire) ; elles sont responsables de plusieurs types de sécrétion hormonale : la sécrétion de cholécystokinine (CCK) est stimulée par le contact des peptides et des acides gras du bol alimentaire ; elle active la sécrétion pancréatique et la contraction vésiculaire et elle potentialise l’action de la sécrétine la sécrétion du gastric inhibiting peptid (GIP) est stimulée par le glucose et les lipides intestinaux ; elle inhibe la sécrétion d’HCl par les cellules bordantes mais stimule la sécrétion d’insuline pancréatique. Elle est absente sur l’iléon la sécrétine est produite au niveau du duodénum et est stimulée par le pH acide qui peut régner dans la lumière ; en retour, elle freine la sécrétion d’HCl par les cellules bordantes et active la sécrétion des bicarbonates pancréatiques.

— Les cellules de Paneth sont situées au fond des cryptes : ce sont des cellules sécrétrices exocrines à action antimicrobiennes (en particulier du lysozyme, de la phospholipase A2 et plusieurs peptides de la famille des défensines comme les cryptidines) ; elles déversent leurs produits de sécrétion dans la lumière des cryptes. Elles contribuent donc au rôle de défense de la barrière muqueuse intestinale.

— A partir de cellules souches non identifiables par microscopie, on observe aussi de nombreuses mitoses expliquant le renouvellement très rapide (4 à 5 jours) des cellules de l’épithélium intestinal ainsi que la migration cellulaire partant de la partie inférieure des cryptes jusqu’au sommet des villosités (sauf pour les cellules de Paneth qui restent au fond des cryptes). Au niveau de la partie terminale de l’iléon, dans le chorion et voire aussi dans la sous-muqueuse, on trouve 20 à 40 follicules lymphoïdes confluant sous forme de plaques ovoïdes sur une distance de quelques centimètres ; à la surface, les villosités intestinales sont rares et parsemées ; ces formations sont dénommées « plaques de Peyer » et appartiennent au système immunitaire.

La musculaire muqueuse  est sans particularité histologique locale.

La sous-muqueuse  possède des soulèvements macroscopiques permanents (de l’ordre du centimètre) qui constituent les « valvules conniventes ». La tunique conjonctive de la sous-muqueuse est banale sauf au niveau du duodénum où elle contient des glandes muqueuses tubuleuses composées appelées « glandes de Brunner ». Par un canal excréteur, le mucus s’évacue au fond des cryptes de Lieberkühn après traversée de la musculaire-muqueuse.

La musculeuse    est sans particularité.

La séreuse     est la tunique conjonctive externe.

1.2.5 Le côlon et le rectum

De calibre plus large que l’intestin grêle, le gros intestin mesure environ 1,5 m de long et décrit un trajet « en cadre » constitué successivement par le côlon ascendant, le transverse et le descendant suivi du sigmoïde prolongé par le rectum. L’appendice, appendue au cæcum est étudiée avec le système immunitaire. Au côlon, le système de multiplication de surface disparaît : pas d’anse intestinale mais un cadre colique, pas de valvule connivente ni de villosité et peu d’entérocytes. D’autre part, les cellules de Paneth y sont absentes.

Les fonctions du côlon sont la déshydratation du bol alimentaire (absorption de l’eau et des électrolytes), la digestion terminale de la cellulose par la flore intestinale et l’évacuation des déchets alimentaires. A cet étage du tube digestif, on observera des caractéristiques histologiques spécifiques notables au niveau de 2 des 5 tuniques constitutives du tube : la muqueuse et la musculeuse.

La muqueuse

comporte un épithélium de revêtement à majorité de cellules caliciformes qui s’invagine dans la muqueuse en cryptes de Lieberkühn. Le chorion est riche en tissu lymphoïde (lymphocytes diffus et follicules lymphoïdes débordant vers la musculaire muqueuse).

La musculaire-muqueuse et la sous-muqueuse

sont sans spécificité histologique locale.

La musculeuse

est en 2 couches avec toutefois des discontinuités de la couche longitudinale externe qui forme en fait des bandelettes antérieure et postérieures (tænia coli) reliées par de fins faisceaux musculaires longitudinaux. Au cours de l’examen coloscopique on peut observer dans la cavité sous forme de plis de contraction transversaire l’activité physiologique de la musculeuse circulaire

La tunique externe

est une séreuse volontiers infiltrée de tissu adipeux. Elle présente toutefois par endroits des adhérences qui réalisent des zones adventitielles.

1.2.6 Le canal anal

Partie terminale du tube digestif, le canal anal fait suite au rectum ; sa longueur est courte : 3 à 4 cm et il assure par ses sphincters la continence des matières fécales. A la partie moyenne du canal, le bord libre des 6 à 8 valvules (semi-lunaires et transversales) de Morgagni forment une ligne appelée « ligne pectinée ».

A partir de la ligne pectinée, on peut distinguer deux zones successives : en haut, la partie rectale et ensuite la partie terminale externe.

La zone rectale

• Au-dessus de la ligne pectinée se fait la transition entre la muqueuse rectale et la muqueuse anale : les glandes de Lieberkühn se raréfient, les cellules épithéliales deviennent cubiques puis font place à un épithélium malpighien (non kératinisé) • La musculaire-muqueuse (suite de la musculaire-muqueuse du rectale) se termine progressivement sur la ligne pectinée ; ses faisceaux résiduels forment des soulèvements ou replis verticaux nommés « colonnes rectales de Morgagni »

La zone externe

Située sous la zone pectinée, elle même est divisée en deux parties :

• la zone ano-cutanée dite « lisse », constituée d’un épithélium malpighien mince.

• la zone cutanée ou « marge anale », pigmentée, kératinisée, avec des annexes pilo-sébacés

La musculature sphinctérienne comprend deux groupes de sphincters :

le sphincter interne,

lisse, en renforcement des faisceaux musculaires lisses du prolongement de la tunique musculeuse rectale.

le sphincter externe,

plus important, strié, « volontaire », formé de trois faisceaux (de haut en bas) :

• le faisceau profond, annulaire et épais s’intrique avec le muscle releveur de l’anus.

• le faisceau longitudinal descend entre le sphincter interne lisse et le faisceau profond du sphincter externe jusque vers la marge anale en dehors du faisceau sous-cutané.

• le faisceau sous-cutané entoure l’orifice anal au dessous du sphincter lisse.

La vascularisation y est particulière : les artères hémorroïdales s’anastomosent dans le canal et les veines formes de volumineux plexus en couronne circulaire interne au dessus de la ligne pectinée entre épithélium et musculaire-muqueuse fractionnée. Ces plexus peuvent être à l’origine de la pathologie hémorroïdaire.

1.3 Le pancréas

Le pancréas est une volumineuse glande amphicrine, c’est à dire à tissu exocrine et endocrine. Le pancréas exocrine est une glande acineuse composée, à l’intérieur de laquelle sont dispersées les formations glandulaires endocrines nommées « îlots de Langerhans ». Le parenchyme glandulaire est divisé en lobules par de fines travées conjonctives issues de la capsule de l’organe ; ils contiennent des vaisseaux sanguins et lymphatiques ainsi que des nerfs.

1.3.1 Le pancréas exocrine

Le pancréas exocrine est la partie glandulaire acineuse composée et comporte donc les acinus pancréatiques et les canaux excréteurs.

1.3.1.1 Les acinus pancréatiques

Ils sont faits de cellules glandulaires possédant toutes les caractéristiques morphologiques des cellules sécrétrices de protéines. Le contenu enzymatique des vésicules de sécrétion est fait de protéases (trypsinogène, chymotrypsinogène, carbosylpolypeptidase), de lipase et d’amylase ; il est déversé dans la lumière de l’acinus par un mécanisme d’exocytose. Les incidences de coupe dévoilent des cellules dites « centro-acineuses » qui appartiennent en fait aux origines des canaux intercalaires.

1.3.1.2 Les canaux excréteurs

Ils forment un système de conduits ramifiés. Faisant suite aux acinus sous le nom de canaux intercalaires, ils deviennent ensuite intralobulaires puis des canaux interlobulaires qui se réunissent enfin en canaux collecteurs (canal de Wirsung et canal de Santorini). Leur paroi est faite d’abord d’un épithélium simple (pavimenteux au départ puis cubique et prismatique ensuite) puis bi et pluristratifié entouré d’une couche conjonctive d’épaisseur progressivement croissante. Les cellules épithéliales formant la paroi de ces canaux élaborent et déversent dans leur lumière une sécrétion aqueuse, riche en bicarbonates et dépourvue d’enzymes, qui contribue, avec la sécrétion enzymatique des acinus, à former le « suc pancréatique » finalement déversé dans le duodénum.

1.3.2 Le pancréas endocrine

Les îlots de Langerhans naissent, comme les acinus exocrines du pancréas, de la prolifération cellulaire des extrémités des tubes pancréatiques primitifs issus des bourgeons pancréatiques ventral et dorsal, proliférations endodermiques de la portion caudale de l’intestin antérieur. Les éléments conjonctivo-vasculaires dérivent du mésenchyme avoisinant. Les îlots de Langerhans sont de petits amas cellulaires tunnélisés par un très abondant réseau de capillaires sanguins fenêtrés. Sur les préparations histologiques ordinaires, ils apparaissent comme de petites plages arrondies, claires, disposées sans ordre et en nombre variable à l’intérieur des lobules pancréatiques

1.3.3 Les cellules glandulaires endocrines qui les composent sont de trois types (A, B, D) qui ne peuvent être distingués en microscopie optique que par des colorations particulières, mais qui sont assez facilement reconnaissables en microscopie électronique par l’aspect, la taille et la densité de leurs grains de sécrétion. Les cellules B sécrètent de l’insuline, les cellules A du glucagon et les cellules D de la somatostatine. L’innervation sympathique et parasympathique des îlots de Langerhans est très riche. Des corps cellulaires neuronaux y sont parfois visibles.

1.4 Le foie et les voies biliaires

1.4.1 Le foie

1.4.1.1 Histologie descriptive du foie

Organisation générale

Le foie est un organe plein situé dans la cavité abdominale. C’est le plus gros des organes humains. Il est entouré par une capsule conjonctive (la capsule de Glisson) qui s’invagine dans le parenchyme hépatique permettant de déterminer des lobes.

Pour comprendre l’organisation générale du parenchyme hépatique, il est indispensable de mettre en place d’abord la vascularisation du foie.

Vascularisation hépatique

Le foie reçoit deux systèmes vasculaires afférents. Pour l’anatomie précise de ces systèmes, nous renvoyons les étudiants à leurs cours d’anatomie. Nous ne décrirons que quelques données indispensables à la bonne compréhension de l’histologie hépatique.

A. La veine porte draine le sang veineux provenant de la cavité abdominale, elle pénètre dans le foie par le hile et se ramifie pour former les branches de la veine porte qui sont situées dans les espaces portes.

B. L’artère hépatique, branche du tronc cœliaque, pénètre par le hile hépatique et se ramifie pour donner naissance aux branches de l’artère hépatique situées elles aussi dans les espaces portes.

Ainsi, les espaces portes ont une signification univoque quant à la nature des vaisseaux qui les composent : ce sont les vaisseaux afférents du foie. Le sang provenant de ces systèmes circule ensuite dans les capillaires sinusoïdes, limités par les travées d’hépatocytes. Ces capillaires ont une disposition radiaire et convergent vers la veine centrolobulaire. Cette veine conduit aux veines sus-hépatiques, voies efférentes du foie.

Les cellules hépatiques

1. L’hépatocyte

Cellules polyédriques disposées en travées (travées de Remak) séparées les unes des autres par les capillaires sinusoïdes. Les hépatocytes sont des cellules épithéliales tout à fait particulières qui ne sont pas organisées, contrairement aux autres cellules épithéliales, selon une polarité apicale et basolatérale. L’organisation de leurs dispositifs de jonction permet de décrire deux domaines : le canalicule biliaire et le reste de la cellule. La composition de la membrane plasmique de la cellule au niveau du canalicule biliaire est très particulière la rendant résistante aux sels biliaires. Chaque hépatocyte est baigné par du sang sur deux de ses faces. Leur noyau est central, ils sont parfois binucléés. Ils sont très riches en organites intracellulaires tels l’appareil de Golgi, les réticulums endoplasmiques lisse et granulaire, les mitochondries et contiennent d’abondants grains de glycogène. Cette richesse en organites cytoplasmiques témoigne d’une grande activité métabolique.

2. Les cellules endothéliales des capillaires sinusoïdes

Les sinusoïdes hépatiques sont des vaisseaux dont la paroi est constituée uniquement par des cellules endothéliales qui forment un tapis discontinu. Les cellules endothéliales des capillaires sinusoïdes sont fenêtrées avec présence de pores de 10 nm de diamètre. Ces cellules reposent sur une lame basale discontinue. Les cellules endothéliales et les hépatocytes sont séparés par l’espace de Disse. Cet espace est donc limité par les microvillosités des hépatocytes et la lame basale des cellules endothéliales, il renferme des cellules de Ito et de la matrice extra-cellulaire qui peut être visualisé par une coloration spécifique de la réticuline.

3. Les cellules de Küpffer

Elles sont situées à la surface luminale des cellules endothéliales et ont des fonctions de macrophages. Elles sont en particulier impliquées dans la phagocytose des hématies âgées et dans la dégradation de l’hémoglobine. On peut facilement les mettre en  évidence après injection d’encre de Chine chez l’animal. L’analyse histologique du foie montre que les cellules de Küpffer ont phagocyté les grains colorés ; en coloration semi-fine ou en microscopie électronique ces cellules se reconnaissent par leur localisation et leurs nombreux phagosomes.

4. Les cellules de Ito

Ces cellules appelées aussi « stellaires » sont localisées dans l’espace de Disse ; elles sont impliquées dans de nombreux processus métaboliques tels que celui de la vitamine A, la sécrétion de médiateurs et la synthèse de nombreuses molécules de la matrice extra-cellulaire. Elles se caractérisent par leur localisation et par la présence de vacuoles lipidiques cytoplasmiques.

5. Les cellules des canaux biliaires

La bile est produite par les hépatocytes et est sécrétée dans les canalicules biliaires dont les parois avec microvillosités sont constituées par la membrane plasmique hépatocytaire. La bile se draine vers les espaces portes. Là, elle se draine dans le canal biliaire dont les cellules sont cubiques puis prismatiques. La jonction entre le canalicule biliaire et le canal biliaire est appelée passage de Hering. C’est dans cette région que se trouveraient les cellules ovales qui jouent un rôle dans la régénération du parenchyme hépatique sur foie malade.

Une particularité : le foie fœtal

Durant la période fœtale le foie assure également une fonction hématopoïétique.

La systématisation hépatique

Le parenchyme hépatique est organisé autour de la veine centrolobulaire avec des travées d’hépatocytes prenant un aspect radiaire (travées de Remak). Si chez le porc, les lobules sont parfaitement individualisés par du tissu conjonctif périphérique, il n’en est rien chez l’homme et les limites sont beaucoup plus floues.

Sur le plan fonctionnel, on distingue différentes unités qui n’ont pas la même signification.

Le lobule hépatique est polyédrique (hexaèdre régulier centré par la veine centrolobulaire et limité à ses angles par les espaces portes). Il correspond à l’unité veineuse du foie, c’est-à-dire aux travées dont les sinusoïdes se drainent dans la veine centrolobulaire.

Le lobule portal est triangulaire centré par un espace porte et limité à ses angles par des veines centro-lobulaires. Il correspond à l’unité biliaire du foie, c’est-à-dire aux travées dont les canalicules biliaires se drainent dans l’espace porte.

L’acinus hépatique est losangique et il est limité par deux veines centrolobulaires et deux espaces portes. C’est l’unité artérielle centrée sur une branche de l’artère hépatique.

1.4.1.2 Histologie fonctionnelle

La régénération hépatique

Le foie est un organe doué d’une fantastique capacité à régénérer

Ainsi, si on réalise une hépatectomie (ablation) de 70 % de la masse hépatique chez le rat, il existe une récupération intégrale en 7 à 10 jours. Sur un foie au repos, on observe très peu de mitose spontanée dans les hépatocytes (environ 1 mitose pour 20 000 cellules). Après hépatectomie, chaque hépatocyte peut se diviser 1 à 2 fois permettant ainsi la récupération de la masse hépatique. On a pu réaliser jusqu’à 12 hépatectomies itératives et observer une régénération sans aucun problème. Un seul hépatocyte peut donc se diviser de façon itérative pour former 50 foies complets. Ces chiffres montrent la fantastique capacité de régénération du foie.

La pratique de transplantation hépatique illustre parfaitement l’adaptation du foie à son environnement. Ainsi, le foie d’un gros chien transplanté chez un petit chien diminue de taille pour se conformer à son nouvel environnement. Il en est de même chez l’homme où des transplantations de foie de babouin se sont suivies d’une adaptation de la taille du viscère transplanté. Ceci montre l’existence de mécanismes de régulation de la croissance hépatique pour que la taille de ce viscère s’adapte parfaitement à son hôte.

La fonction biliaire du foie

La bile, sécrétée continuellement, est un fluide complexe, iso-osmotique au plasma, composé d’eau, d’électrolytes, d’acides biliaires, de cholestérol, de phospholipides et de bilirubine. La bile est essentielle à l’excrétion de nombreux déchets endogènes tels que la bilirubine, de médicaments et de toxiques ainsi que des IgA. La bile, par les sels biliaires, est également essentielle à l’absorption lipidique intestinale et joue un rôle clef dans le contrôle de la balance du cholestérol. Les hépatocytes élaborent une bile riche en composés organiques enrichie secondairement en eau et bicarbonates par l’épithélium des voies excrétobiliaires. Les sels biliaires, tauro et glycuroconjugués de nombreux acides biliaires, synthétisés par les hépatocytes à partir du cholestérol, sont réabsorbés par l’iléon, recaptés par les hépatocytes et de nouveau sécrétés dans la bile (cycle entérohépatique).

L’exemple du métabolisme de la bilirubine illustre bien la fonction biliaire de l’hépatocyte.

La bilirubine est un composé provenant principalement du catabolisme de l’hémoglobine pouvant avoir un rôle toxique en particulier vis à vis du système nerveux.  La bilirubine non conjuguée circule liée à l’albumine et sa clairance est quasi entièrement réalisée par les hépatocytes. Elles est tout d’abord captée par différents transporteurs membranaires, puis transférée dans le cytoplasme hépatocytaire se liant alors à des protéines cytosoliques. La bilirubine est ensuite conjuguée dans le réticulum endosplasmique à différents sucres principalement des diglucuronides par l’UDP-glucuronyl transférase. Les conjugués sont ensuite transportés vers le pôle biliaire soit par diffusion intracytosolique soit par des vésicules d’origine golgienne.

Les acides ou sel biliaires (acide glycocholique et taurocholique), dont le rôle est de permettre l’absorption des lipides au niveau de l’intestin, sont exclusivement synthétisés par les hépatocytes. Par l’intermédiaire de la circulation entérohépatique, les sels biliaires sont en permanence recyclés entre le foie et l’intestin.

1.4.2 Les voies biliaires

Le système collecteur de la bile comprend plusieurs niveaux.

1. les canaux de Hering relient les canalicules aux canaux biliaires ;

2. les canaux biliaires intralobulaires sont entourés d’un riche plexus veineux permettant la réabsorption de solutés, les cellules des canaux biliaires assurent également la sécrétion de substances telles que la céruloplasmine ou des bicarbonates ;

3. les canaux hépatiques puis le canal cholédoque véhiculent la bile en y ajoutant du mucus venant des glandes muqueuses siégeant dans le chorion des voies biliaires extra-hépatiques. La contraction ou le relâchement du sphincter d’Oddi permet la régulation du passage de la bile dans l’intestin ;

4. la vésicule biliaire, branchée sur ces voies excrétrices, assure entre les repas le stockage et la concentration de la bile par réabsorption de 90 % de l’eau. Elle comporte une muqueuse, une musculeuse et une adventice. La muqueuse possède de nombreux replis qui s’effacent lors du remplissage vésiculaire. Son épithélium est prismatique simple à cellules à microvillosités apicales et à complexes de jonction apicaux. Sa musculeuse est plexiforme, faites de faisceaux de tissu musculaire lisse. Sous stimulation par la CCK, sécrétée par les cellules neuro-endocrines duodénales, elle se contracte et chasse la bile vers le duodénum. Sa séreuse répond à la séreuse péritonéale sauf à sa face d’accolement au foie ou elle est remplacée par une adventice qui se lie à la capsule hépatique.

Chapitre 2 Systeme Cardio-Vasculaire

2.1 Le cœur

2.1.1 L’organisation histologique du cœur

Les travées myocardiques (constituées par l’enfilade solidaire et anastomosée des cellules cardiaques) s’insèrent (comme des rubans) par leurs extrémités à un anneau fibreux (ou « charpente fibreuse » ou « squelette fibreux ») situé horizontalement sur l’organe au niveau des orifices valvulaires et des troncs de l’aorte et de l’artère pulmonaire (il existe donc en fait 4 anneaux fibreux associés). Les masses musculaires des chambres cardiaques s’insèrent sur ces anneaux permettant de décrire des contingents indépendants pour chaque oreillette et chaque ventricule ainsi que des contingents communs aux deux oreillettes et aux deux ventricules. Les travées myocardiques donnent

ainsi l’image d’une entité contractile qui décrit un mouvement d’encorbellement autour des cavités cardiaques.

2.1.2 Les trois tuniques cardiaques sont successivement, à partir de la lumière, l’endocarde, le myocarde et l’épicarde

2.1.2.1 L’endocarde

L’endocarde tapisse les cavités cardiaques, les valves et les cordages. Il comporte un endothélium (épithélium pavimenteux simple) en continuité avec celui des vaisseaux ; il est associé par l’intermédiaire de sa lame basale à une couche sous-endothéliale de tissu fibro-élastique auquel se mêlent des cellules musculaires lisses. Au niveau des cordages et des valvules, il est au contact d’un tissu conjonctif dense, tandis qu’au niveau des cavités il est séparé du myocarde par une couche sousendocardique de tissu conjonctif lâche bien vascularisé renfermant des fibres nerveuses, des vaisseaux sanguins de petit calibre et dans les ventricules les ramifications du tissu cardionecteur du

réseau de Purkinje.

2.1.2.2 Le myocarde

— Le myocarde constitue le substratum fondamental de la paroi cardiaque. Il est plus épais là où les pressions s’exercent le plus (ventricules plus qu’oreillettes et ventricule gauche davantage que ventricule droit).

— Le myocarde est organisé sous forme de travées myocardiques constituées de cellules musculaires cardiaques anastomosées et solidarisées par leurs extrémités ; entre ces travées, l’environnement conjonctif est riche en capillaires sanguins et lymphatiques ainsi qu’en fibres nerveuses.

— 3 variétés de cardiomyocytes sont observés : les cardiomyocytes contractiles, les cellules myoendocrines et les cellules cardionectrices.

Les cellules du système cardionecteur sont organisées en « nœuds » (masses de cellules nodales constituant le nœud auriculaire, le nœud atrio-ventriculaire et le tronc du faisceau de His) et en « faisceaux » (colonnettes de cellules de Purkinje constituant les branches du faisceau de His et le réseau de Purkinje).

Le nœud auriculaire, responsable du rythme sinusal, est relié au nœud auriculo-ventriculaire par 3 fins faisceaux de connexion internodale. La conduction de l’influx reste « bloquée » par le tissu conjonctif de l’anneau fibreux de cœur. Le passage de l’influx des oreillettes vers les ventricules ne peut donc se faire que par perforation anatomique de l’anneau fibreux : c’est le tronc du faisceau de His, issu du nœud auriculo-ventriculaire qui joue ce rôle. Il se divise ensuite rapidement en deux branches principales puis se ramifie dans l’ensemble des parois ventriculaires en réseau de Purkinje.

2.1.2.3 L’épicarde

L’épicarde tapisse l’extérieur du cœur et est en fait le feuillet viscéral de la séreuse péricardique qui se réfléchit ensuite au niveau des gros troncs artériels pour se continuer par le feuillet pariétal du péricarde. Il est donc constitué d’un mésothélium (épithélium pavimenteux simple) reposant par l’intermédiaire de sa lame basale sur une couche sous-mésothéliale conjonctive comportant en particulier des fibres élastiques. L’épicarde reste séparé du myocarde par une couche sous-épicardique où l’on observe une épaisse couche de tissu adipeux, les vaisseaux coronaires (artères et veines coronaires) épicardiques et des nerfs.

2.2 Les vaisseaux

2.2.1 Les vaisseaux sanguins

2.2.1.1 Les artères

2.2.1.1.1Les artères conduisent le sang du cœur vers le réseau capillaire.

Leur calibre décroît de l’aorte jusqu’aux artérioles et leur constitution varie selon ces niveaux. Toutefois, et quel que soit le niveau, on retrouve des structures histologiques de conduction et de conservation de la pression sanguine (fibres et lames élastiques, cellules musculaires lisses organisés en faisceaux circulaires).

2.2.1.1.2 La paroi artérielle

comporte de manière concentrique et de dedans en dehors :

l’intima constituée par un endothélium (épithélium pavimenteux simple) associé à une membrane basale puis à une couche sous-endothéliale (le plus souvent)

la média faite de cellules musculaires lisses et de matériel élastique (fibres et/ou lames)

l’adventice composée de tissu conjonctif dense.

2.2.1.1.3.L’IMT (ou « intima-média thickness ») est une notion d’acquisition récente due à l’échographie ultrasonore (Echo-doppler). Les échographes modernes (à haute résolution) permettent d’observer les différentes parties de l’artère comme citées plus haut et il devient dès lors de plus en plus courant de mesurer l’épaisseur de l’intima-média (IMT) qui doit être comprise entre 0,4 et 0,8 mm (en fonction de l’âge) ; cette IMT, dont l’épaisseur est augmentée par les facteurs de risques classiques (HTA, hyperlipémie, diabète, tabagisme…), permet d’objectiver précisément une infiltration pariétale athéromateuse et de la dépister à son tout début. L’implication de cette mesure de l’IMT est d’ordre diagnostique, décisionnelle en thérapeutique et pronostique.

2.2.1.1.4. Le mode de terminaison

artériel peut se faire de 2 façons :

Par un mode terminal : où chaque branche est indépendante de la branche voisine, sans anastomose ; conséquence importante en pathologie : une occlusion d’une branche entraînera la nécrose du territoire irrigué, sans suppléance possible, avec installation d’« infarctus » (myocardiques, rénaux, cérébraux...)

Par un mode anastomotique : (majorité des organes) où les artères forment un réseau de connexions superficielles et profondes avec en cas d’occlusion d’une branche, suppléance par une autre grâce aux anastomoses.

2.2.1.1.5 La vascularisation

de la paroi des artères est particulière : les artères d’un calibre supérieur à 1 mm doivent recevoir des vaisseaux nourriciers (« vasa vasorum »). Ces vasa vasorum, issus de petites artères cheminant le long des artères à desservir se distribuent à l’adventice et au 2/3 externes de la média ; le 1/3 interne de la média et l’intima étant nourri par diffusion à partir de la lumière. Toutefois dans les grosses artères, un réseau vasculaire interne peut exister à partir de la lumière.

2.2.1.1.6. Différents types d’artères

doivent être distingués suivant leur calibre et leur structure : les artères élastiques (de gros calibre), les artères musculaires (de moyen et de petit calibre) et les artérioles. On observe une transition entre les différents types décrits avec une réduction progressive du tissu élastique vers l’aval.

2.2.1.1.6.1..Les artères élastiques

comprennent les gros vaisseaux situés près du cœur : aorte, tronc brachio-céphalique, artères sous-clavières ainsi que les artères pulmonaires. Ce sont des vaisseaux de conduction (ou de transmission ou de conservation) de la pression ; leur intima est assez épaisse avec une couche conjonctive sous-endothéliale comportant aussi des cellules musculaires lisses particulières (« cellules myointimales »).

La média est épaisse et comporte plusieurs dizaines de couches de lames élastiques concentriques anastomosées et fenêtrées associées à des faisceaux de fibres collagènes et élastiques et des cellules musculaires lisses à prolongements bifurqués (« cellules rameuses »). L’adventice, relativement mince, est riche en fibres élastiques.

2.2.1.1.6.2Les artères musculaires

de moyen calibre, sont les ramifications des troncs artériels précédents (par exemple les artères radiales ou fémorales ou tibiales). Ce sont des vaisseaux de distribution. Leur intima est fine et leur média plus ou moins épaisse selon le calibre. La média est constituée d’une couche à orientation circulaire de cellules musculaires lisses enrobées de quelques fibres collagènes et élastiques. Elle est limitée de part et d’autre par une lame élastique appelée limitante élastique interne et limitante élastique externe (moins épaisse que l’interne). Les artères musculaires de petit calibre

comportent une dizaine de couches de cellules musculaires et une fine limitante élastique interne sans limitante élastique externe. L’adventice est épaisse et essentiellement constituée de faisceaux de fibres collagènes où se mêlent des fibres élastiques.

2.2.1.1.6.3..Les artérioles

sont les branches artérielles terminales qui s’ouvrent sur les lits capillaires. Elles sont reconnues d’une part par leur petit calibre (diamètre inférieur à 0,5 millimètre) et d’autre part par leur structure : Leur intima est réduite à l’endothélium reposant sur la lame basale. La média comporte 1 à 2 couches de cellules musculaires lisses circulaires sans limitante élastique. L’adventice est fine et fusionne avec le tissu conjonctif environnant.

2.2.1.1.6.4..Deux cas particuliers

Les artères cérébrales sont des artères de moyen calibre mais s’en distinguent par une paroi mince dépourvue de limitante élastique externe et par une fine adventice ;

les artères à dispositif de bloc comportent des renforcements de faisceaux musculaires lisses au niveau de leur paroi qui, en se contractant, entraînent une occlusion partielle ou totale de la lumière. On rencontre ce type de vaisseau artériel par exemple dans l’appareil génital (tissu érectile).

2.2.1.2 La microcirculation

La microcirculation est la partie du système circulatoire concernée par les échanges gazeux et liquidiens extracellulaires (avec les substances dissoutes et les déchets métaboliques). Elle comporte les métartérioles, le lit capillaire, puis les veinules post-capillaires. Deux cas particuliers sont aussi à considérer : les réseaux admirables et le tissu érectile.

2.2.1.2.2..Les métartérioles

sont des branches des artérioles terminales et possèdent plusieurs couches de cellules musculaires lisses autorisant une fonction de régulation sphinctérienne placé sous la dépendance du système nerveux végétatif et d’hormones circulantes. Débouchant sur le lit capillaire, elles offrent l’ouverture sur ce réseau avec alors présence de sphincters pré-capillaires (qui règlent le débit d’entrée) ou bien elles peuvent se jeter directement dans les veinules post-capillaires par un shunt de jonction (cf. ci-après).

2.2.1.2.3..Les capillaires

— Ils naissent habituellement des métartérioles mais parfois aussi des artérioles directement ; c’est le véritable lieu des échanges ; ils forment un réseau fortement anastomosé et leur abondance dépend des besoins fonctionnels des tissus.

— Leur diamètre varie de 3 à 10 µm et leur paroi est très fine : un endothélium avec sa lame basale et quelques fibres de collagène.

— L’endothélium est constitué des cellules endothéliales comportant des dispositifs de jonction complexes jouant un rôle de barrière important (en particulier lors de la diapédèse, par exemple).

Les dispositifs de jonction rencontrés sont les suivants :

— Des jonctions étanches de type occludens sont les plus proches de la lumière. Leur importance dépend et varie selon leur localisation (SNC), dépendant essentiellement du rôle local de la perméabilité vasculaire.

— Des jonctions d’ancrage de type adhaerens avec par une cadhérine transmembranaire spécifique : la VE-cadhérine (vascular endothelium cadherin).

— Des jonctions communicantes ou gap.

— Sans appartenir à ces dispositifs, d’autres molécules d’adhérence interviennent : les PECAM 1 ; ce sont des glycoprotéines de la superfamille des Ig (CD31) que l’on situe surtout à la surface des plaquettes et des leucocytes mais que l’on retrouvent aussi en position intercellulaire endothéliale ; les PECAM 1 n’ont pas d’arrimage avec le cytosquelette.

On reconnaît trois types de capillaires :

    Les capillaires continus possèdent par définition des cellules endothéliales jointives reposant sur une lame basale également continue. Les capillaires continus sont courants par exemple au niveau des muscles, du tube digestif et des poumons. Ils sont parfois entourés de péricytes possédant dans leur cytoplasme des protéines contractiles impliquant une fonction de contractilité.

Certaines localisations ont des particularités :

    Dans le système nerveux central, l’endothélium des capillaires caractérise la « barrière hémato-encéphalique » par trois points essentiels : importance des dispositifs de jonction (et en particulier de type zonula occludens), rareté des vésicules de pinocytose et présence de transporteurs membranaires.

    — Les organes lymphoïdes et de la moelle hématopoiétique ou la lame basale est discontinue.

Les capillaires fenêtrés se distinguent des précédents par la présence de très nombreuses perforations dans la paroi endothéliale (pores de 70nm) avec dans certaines localisations une obturation partielle par un diaphragme (tube digestif ou glandes endocrines par exemple) ; ils reposent sur une lame basale continue. On les observe dans les tissus ou les échanges moléculaires sont importants (intestin, rein, plexus choroïdes, glandes endocrines) : les techniques de marquage ont montré que les fenestrations permettent le passage rapide des macromolécules.

Les capillaires discontinus sont aussi appelés sinusoïdes : de diamètre grand et irrégulier ils possèdent de véritables orifices trans-cytoplasmiques (1 à 3 µm) ; leur membrane basale est discontinue, voire absente.

Ils ralentissent le courant sanguin et autorisent le passage facile d’éléments figurés du sang ; on les rencontre dans la rate, le foie, la moelle osseuse.

2.2.1.2.4..Les veinules post-capillaires d’abord formées de la réunion de plusieurs capillaires, disposent d’une paroi mince et continue leur permettant de conserver encore un rôle d’échange important ; elles possèdent des péricytes et se jettent dans des veinules collectrices.

2.2.1.2.5..Les réseaux admirables et les systèmes portes

Un réseau admirable est un réseau capillaire compris entre deux vaisseaux de même nature. Le système porte est un système comportant un vaisseau (artère ou veine) compris entre deux réseaux capillaires dont un est admirable ; il comprend donc un réseau capillaire de type habituel (artério-veineux) associé à un réseau capillaire uniquement artériel ou veineux. L’exemple le plus flagrant est celui où le vaisseau du système porte est une artère : il est « à haute pression » ce qui est le cas du rein avec son réseau glomérulaire admirable. Ailleurs il peut s’agir d’un vaisseau veineux, « à basse pression » comme c’est le cas de la circulation entéro-hépatique (intestin : premier réseau ; veine porte ; foie : second réseau). Le système porte de l’adéno-hypophyse s’en rapproche.

2.2.1.2.6.   Le tissu érectile

Les nombreux capillaires comportent une lumière très irrégulière, sinueuse (« sinus vasculaires »), dilatée ou collabée (suivant le remplissage sanguin) et ont une paroi identique aux capillaires continus. Ils sont irrigués par des artères à paroi épaisse et des artéioles ; ces artères, comportant volontiers des dispositifs de bloc, sont très sinueuses au repos et nommés ainsi artères « hélicines »; entre ces vaisseaux s’insèrent des travées de tissu conjonctif et des cellules musculaires lisses.

La turgescence ou l’érection se produit lorsque les artères hélicines et leurs artérioles sont dilatées par la commande parasympathique nerveuse avec pour conséquence le remplissage des capillaires qui, par compression empêche le retour veineux qui s’effectue normalement par drainage de type anatomique périphérique. S’y associent la fermeture par « dispositifs de bloc » situés sur les veines et la participation des muscles du périnée.

2.2.1.2.7..Histophysiologie moléculaire des cellules endothéliales (des capillaires et des autres vaisseaux artériels)

Un rôle de barrière à perméabilité sélective.

Les échanges avec la lumière peuvent se faire de nombreuse façons :

— par diffusion passive cytoplasmique (gaz, ions…),

— par transport intracellulaire par pinocytose (protéines, lipides),

— par transporteurs membranaires (SNC),

— par l’espace intercellulaire pour le passage des cellules migratrices (diapédèse).

Un rôle de synthèse métabolique de molécules à double destination : endoluminale (action sur les plaquettes) ou pariétale (action vasoactive sur les cellules musculaires lisses).

Un rôle de défense mécanique.

Les contraintes mécaniques (forces de cisaillement et de pression) provoquent une réponse immédiate membranaire (modification de la perméabilité ionique).

Un rôle dans l’angiogénèse.

Certains facteurs induisent la prolifération spécifique des cellules endothéliales : le chef de file est le VEGF (vascular endothelial growth factor). Le VEGF reconnaît des récepteurs distribués à la surface des cellules endothéliales et sa fixation sur son récepteur entraine une cascade de signaux intracellulaires qui conduit à la division de la cellule ; l’hypoxie est un puissant inducteur de la synthèse de VEGF sur les sites productifs (les macrophages sont une des sources cellulaires). Par contre, d’autres facteurs répriment l’angiogénène, comme l’angiostatine (fragment à partir du plasminogène), alors que certains provoquent l’induction d’apoptose, comme l’endostatine (fragment du collagene XVIII).

2.2.1.3 Les veines

— Suivant leur taille, on peut décrire des veinules, des veines de moyen et de gros calibre dont l’épaisseur s’accroît.

— Les différences d’organisation histologique d’avec les artères sont surtout quantitatives : la paroi est plus mince et la lumière plus grande car la veine n’est pas un organe de conservation de la pression mais de remplissage sanguin (à pression très faible) ; ainsi la paroi veineuse contient davantage de tissu conjonctif que de tissu musculaire sans limitante élastique individualisable et le plus souvent l’intrication média-adventice est la règle.

2.2.1.3.2.Aperçu de l’histophysiologie veineuse

La propulsion du sang des veines jusqu’au cœur est assurée par les facteurs suivants qui concerne essentiellement le tronc et surtout les membres inférieurs :

— Présence de valvules anti-reflux sur les veines.

— Aspiration de la pompe cardiaque et dépression thoracique d’inspiration.

— Propulsion d’aval par la pression des masses musculaires et de la voûte plantaire aux membres inférieurs lors de la marche. L’atteinte des dispositifs ci-dessus (avec ou sans maladie de la crase sanguine associée) est responsable de la pathologie des phlébites tandis que la détérioration des valvules provoque insuffisance valvulaire profonde et varices.

2.2.1.4 Les anastomoses artério-veineuses ou shunts artério-veineux

— Lorsque les artères ne communiquent pas avec les veines par l’intermédiaire d’un réseau capillaire (ce qui est la grande majorité des cas), des anastomoses ou shunts (de jonction) permettent de les court-circuiter.

Ces shunts, rectilignes ou sinueux, sont rencontrés dans la microcirculation et couramment dans celle de la peau, mais ils sont toutefois plus nombreux au niveau de la face palmaire des mains, des doigts, de la plante des pieds, des orteils et au niveau du nez. Ils jouent un rôle important dans la régulation des débits et pressions artérielles et la conservation de la chaleur (peau et extrémités). Il est à noter que la vasoconstriction de ces shunts adresse le sang vers les réseaux capillaires et provoquent une vasodilatation locale.

— Un cas à part parmi ces shunts est celui des glomus ou glomus neuro-vasculaires. Ils sont de nature histologique particulière : un segment du shunt est enroulé (offrant une forme générale globuleuse) et leur lumière contournée est très réduite ; la musculature lisse est très épaisse et ils sont enveloppés d’une capsule conjonctive dense très innervée (le contrôle des glomus est essentiellement dû au système nerveux végétatif).

Leur rôle dans le contrôle de la circulation locale est primordial. On les trouve dans des situations ou ils participent surtout à des phénomènes de thermorégulation (peau, doigts, lit des ongles, lèvres, nez, oreilles), mais aussi de régulation de la pression sanguine locale (érection, menstruation).

2.2.2 Les vaisseaux lymphatiques

2.2.2.1 Le drainage lymphatique

— La vascularisation lymphatique draine le liquide interstitiel en excès des espaces extracellulaires pour l’évacuer vers la circulation sanguine (au niveau de la base de la veine jugulaire gauche essentiellement) ; il ne s’agit donc pas au sens propre d’une circulation, mais bien d’un drainage unidirectionnel.

— Le liquide drainé des tissus (la lymphe) s’enrichit au cours de son trajet en protéines et en lipides provenant de l’absorption intestinale). Elle se déplace grâce aux pressions environnantes et avec le concours d’un mécanisme anti-reflux (nombreuses valvules dans les vaisseaux).

— Le drainage lymphatique est présent partout sauf dans le système nerveux, la moelle osseuse, l’oreille interne et le globe oculaire. En dérivation sur toute la longueur des gros vaisseaux lymphatiques s’intercalent des ganglions lymphatiques.

— La vascularisation débute par des capillaires en cul de sac qui confluent vers des vaisseaux lymphatiques collecteurs de diamètre de plus en plus grand puis vers deux gros troncs à paroi musculo-conjonctive : le canal thoracique gauche et le canal lymphatique droit.

2.2.2.2 Les capillaires lymphatiques

Ils se distinguent des capillaires sanguins par plusieurs points :

— Ils sont à extrémité en cul de sac (« borgnes »).

— Leur calibre est volontiers plus grand et plus irrégulier.

— Les dispositifs de jonction de leur cellules endothéliales sont beaucoup plus fragiles.

— Leur lame basale est très discontinue.

— Des filaments d’attache relient la membrane basale des cellules endothéliales aux fibres collagène environnantes.

— Des techniques histoenzymatiques et immunocytochimiques permettent de reconnaître certaines de leurs caractéristiques propres (par exemple 5’nucléotidase positive) à la différence des capillaires sanguins.

2.2.2.3 Les vaisseaux collecteurs lymphatiques et les gros troncs lymphatiques

Leur structure est voisine de celles des veines mais leur paroi est un peu plus mince et les valvules sont plus nombreuses.

Chapitre 3  L’appareil hypothalamohypophysaire

3.1 Les cellules glandulaires de l’adénohypophyse

3.1.1 Lobe antérieur

Il constitue la masse essentielle de l’adéno-hypophyse. Il est fait de cordons cellulaires anastomosés limités par une membrane basale qui les sépare de fines travées conjonctives contenant un riche réseau de capillaires sanguins fenêtrés. On y distingue deux catégories de cellules.

3.1.1.1 Les cellules folliculaires (ou folliculo-stellaires ou satellites)

Dépourvues de vésicules de sécrétion, elles sont situées vers le centre des cordons et limitent la paroi des follicules colloïdes que l’on peut rencontrer dans le parenchyme glandulaire (dont la signification est mal connue).

3.1.1.2 Les cellules hormonogènes

Elles occupent tout le volume cordonnal laissé libre par les cellules folliculaires. Grâce aux critères tinctoriaux de la microscopie photonique, à l’ultrastructure et à l’immunocytochimie, on distingue actuellement dans l’adénohypophyse humaine cinq variétés de cellules hormonogènes.

• Les cellules somatotropes (STH ou Growth Hormone ou GH).

• Les cellules thyréotropes (TSH).

• Les cellules gonadotropes (FSH et LH).

• Les cellules à prolactine.

• Les cellules cortico-opio-lipotropes (ACTH, â-LPH, â-endorphine).

3.1.2 Lobe intermédiaire

Dans l’espèce humaine, l’adéno-hypophyse de l’adulte ne comporte pas de véritable lobe intermédiaire, mais plutôt une zone intermédiaire (ou zone cystiforme) contenant des petits kystes revêtus de cellules épithéliales ainsi que quelques cellules glandulaires résiduelles.

3.1.3 Lobe tubéral

Dans l’espèce humaine, le lobe tubéral est relativement bien développé et contient des cellules en grande majorité d’aspect chromophobe, mais aussi de façon inconstante et en nombre variable, des cellules hormonogènes du même type que celles du lobe antérieur.

3.2 Les neuro-hormones hypothalamiques hypophysiotropes

Le concept de neurosécrétion renvoie à la sécrétion d’hormones par des cellules nerveuses (on parle alors de neurones neurosécrétoires et de neuro-hormones). Il en existe deux types : 1) Les neurohormones hypothalamiques contrôlant la sécrétion hormonale de l’adéno-hypophyse sont synthétisées par des neurones de l’hypothalamus latéral. Ces neuro-hormones agissent sur les cellules glandulaires de l’adéno-hypophyse pour les stimuler (libérines) ou les freiner (statines). 2) Les neuro-hormones dites post-hypophysaires (ocytocine et vasopressine - ou hormone antidiurétique ou ADH -) sont sécrétées par les neurones hypothalamiques des noyaux supra-optiques et paraventriculaires. Synthétisées par des neurones de l’hypothalamus latéral et déversées dans la circulation sanguine au niveau de l’éminence médiane, les hormones hypothalamiques hypophysiotropes agissent sur les cellules glandulaires de l’adéno-hypophyse pour les stimuler (libérines) ou les freiner (statines).

Les neuro-hormones hypothalamiques hypophysiotropes actuellement identifiées sont la thyrolibérine (TRH), la gonadolibérine (LHRH ou GnRH), la corticolibérine (CRH), la somatolibérine (GRH), la prolactolibérine (PRH) ainsi que la somatostatine (SRIF) et la prolactostatine (PIF).

Les hormones hypothalamiques hypophysiotropes parviennent aux cellules adéno-hypophysaires par la voie du système porte hypophysaire.

3.3 Les hormones dites post-hypophysaires

Grâce à des colorations spéciales, on peut voir en microscopie optique les vésicules de sécrétion (neurosécrétat) à l’intérieur des axones. Parfois ils s’agglomèrent sous forme de masses arrondies, les corps de Herring.

Bien que couramment appelées à tort hormones post-hypophysaires, l’ocytocine et la vasopressine (ou hormone anti-diurétique, ou ADH pour « Anti-Diuretic Hormone ») sont synthétisées par des neurones de l’hypothalamus (noyaux supra-optiques et noyaux para-ventriculaires) dont les axones parcourent de haut en bas la tige pituitaire pour venir se terminer dans le lobe postérieur de l’hypophyse au niveau duquel ils déversent leur sécrétion dans les capillaires sanguins. La régulation de la sécrétion d’ocytocine se fait essentiellement par voie nerveuse ; celle de la vasopressine par voie sanguine (principalement par les variations de l’osmolarité plasmatique).

Chapitre 4   Les glandes endocrines périphériques

Sous le terme traditionnel de glandes endocrines périphériques, nous n’envisagerons ici que les organes anatomiquement individualisés sécrétant des hormones, laissant de côté d’une part les gonades et d’autre part les organes, tissus ou cellules, qui, bien qu’ils sécrétent une ou plusieurs hormones, sont prioritairement impliqués dans d’autres champs que celui de l’endocrinologie, comme par exemple les cellules myo-endocrines du cœur, l’appareil juxta-glomérulaire du rein, les cellules épithéliales du thymus, les adipocytes, les astrocytes, les neurones, les cellules neuro-endocrines, etc.

4.1 La thyroïde

La thyroïde est une glande endocrine lobulée, faite de follicules thyroïdiens situés dans un stroma conjonctivo-vasculaire riche en capillaires sanguins fenêtrés. Les follicules thyroïdiens sont des formations sphériques comprenant : 1) une paroi, constituée par un épithélium simple reposant sur une lame basale et comportant deux types de cellules : les cellules folliculaires et les cellules C, et 2) un contenu amorphe, pâteux et jaunâtre à l’état frais : la colloïde. Les cellules folliculaires (ou thyréocytes) sécrètent les hormones thyroïdiennes T3 (tri-iodothyronine) et T4 (tétra-iodothyronine ou thyroxine). Leur pôle basal repose sur la lame basale du follicule, leur pôle apical présente des microvillosités se projetant dans la colloïde, et leurs faces latérales sont réunies à celles des cellules folliculaires adjacentes par des complexes de jonction.

Les cellules folliculaires ont un aspect qui varie selon leur degré d’activité. En cas d’hyperactivité, elles augmentent de volume, deviennent prismatiques hautes et sont le siège d’un développement considérable de leurs organites de synthèse protéique ; conjointement, la colloïde diminue de volume et de colorabilité et peut même disparaître intégralement. En cas d’hypoactivité, les phénomènes sont inverses : les thyréocytes diminuent de taille et deviennent cubiques voire aplatis, tandis que leurs organites se réduisent et que la colloïde augmente de volume et devient très acidophile.

La cellule folliculaire capte les iodures sanguins (de façon active, nécessitant une forte dépense énergétique) et les déverse dans la colloïde où ils se concentrent et s’oxydent. Par ailleurs, la cellule folliculaire synthétise une glycoprotéine, la thyroglobuline. Dans la colloïde, l’iode s’incorpore alors à la thyroglobuline sous forme de mono-iodo-tyrosines (MIT) et de dio-iodo-tyrosines (DIT) qui se condensent ensuite, au sein de la molécule de thyroglobuline, en tri-iodo-thyronine (T3) et tétra-iodo-thyronine (T4). La colloïde (thyroglobuline iodée) est ensuite phagocytée par les cellules folliculaires où elle forme des gouttelettes de colloïde intra-cytoplasmiques (phagosomes). Les lysosomes migrent vers ces gouttelettes de colloïde et forment des phagolysosomes où la thyroglobuline iodée, dégradée par hydrolyse acide, libère T3 et T4 dans la cellule folliculaire ; ces deux hormones sont ensuite déversées dans les capillaires sanguins situés autour des follicules.

Moins nombreuses que les thyréocytes, les cellules C sont situées contre la lame basale des follicules et n’entrent jamais en contact avec la colloïde. Ces grains de sécrétion de calcitonine (hormone polypeptidique) seront ensuite libérés par exocytose et gagneront les capillaires sanguins voisins. L’action principale de la calcitonine est d’empêcher la réabsorption du calcium osseux (d’où un effet hypocalcémiant).

4.2 Les parathyroïdes

Les cellules glandulaires endocrines de la parathyroïde sont groupées en plages ou cordons entre lesquels se dispose un réseau conjonctif souvent riche en cellules adipeuses et contenant de nombreux capillaires sanguins fenêtrés. Elles synthétisent et excrètent dans le sang, selon les mécanismes généraux de la sécrétion protéique, l’hormone parathyroïdienne ou parathormone (de nature polypeptidique). Le taux de sécrétion est directement régi par le taux du calcium ionisé dans le sang. Quant aux cellules oxyphiles, volumineuses et riches en mitochondries, qui peuvent se rencontrer en plus ou moins grand nombre dans le parenchyme parathyroïdien, leur rôle est actuellement inconnu.

4.3 Les cortico-surrénales

Cellules glandulaires, capillaires fenêtrés et réseau conjonctif se disposent en trois zones d’aspect différent superposées concentriquement de la superficie vers la profondeur du cortex surrénal : la zone glomérulée où les cellules se groupent en amas plus ou moins arrondis, la zone fasciculée, la  plus épaisse, où les cellules se disposent en longs cordons perpendiculaires à la surface et la zone réticulée où les cellules forment un réseau de cordons anastomosés. Les cellules glandulaires sécrètent dans le sang les hormones cortico-surrénaliennes de la corticostérone et de l’aldostérone tandis que le réticulum endoplasmique lisse contient les enzymes permettant la synthèse de la progestérone, des androgènes et des produits intermédiaires conduisant au cortisol. En définitive, l’aldostérone est sécrétée par les cellules de la zone glomérulée, alors que les glucocorticoïdes (cortisol et cortisone) ainsi que les androgènes surrénaliens (principalement la déhydroépiandrostérone) sont sécrétés par les cellules des zones fasciculée et réticulée.

4.4 Les médullo-surrénales

La médullo-surrénale, située au centre de la cortico-surrénale, est faite de cordons de grandes cellules glandulaires polyédriques, entre lesquels circulent des capillaires sanguins fenêtrés entourés d’un fin réseau conjonctif.

Les cellules glandulaires de la médullo-surrénale sont caractérisées par la présence dans leur cytoplasme de nombreuses petites vésicules arrondies à centre dense, cernées par une membrane, représentant les vésicules de sécrétion de catécholamines. Dans certaines cellules, ces vésicules contiennent de la noradrénaline, mais dans la plupart des cellules il s’agit d’adrénaline. Des critères histochimiques et ultrastructuraux permettent de distinguer les cellules à adrénaline des cellules à noradrénaline. Dans un cas comme dans l’autre les processus de synthèse, de stockage et d’excrétion sont analogues. Trois sur quatre des enzymes de synthèse sont dans le cytoplasme ; seule la dopamine béta-hydroxylase transformant la dopamine en noradrénaline est située au niveau des vésicules de sécrétion. Celles-ci comportent donc des sites enzymatiques et un compartiment de stockage de la noradrénaline ou de l’adrénaline (selon la cellule en cause). Les vésicules de sécrétion sont excrétées par exocytose dans les capillaires

sanguins de la médullo-surrénale.

L’importance de la sécrétion et de l’excrétion des catécholamines dépend de stimuli nerveux apportés par les axones cholinergiques des protoneurones sympathiques qui viennent faire synapse sur la membrane des cellules glandulaires. Les glucocorticoïdes interviennent aussi dans cette régulation puisqu’ils sont indispensables à l’activité de la phényl-éthanolamine- N-méthyl-transférase permettant la méthylation de la noradrénaline en adrénaline. L’importance de ce contrôle hormonal est bien mise en évidence par les modalités particulières de vascularisation de la médullo-surrénale : celle-ci est en effet irriguée par du sang qui pour sa plus grande part provient du réseau capillaire qui a traversé la cortico-surrénale et qui vient donc de recevoir les hormones corticosurrénaliennes. De plus, par le biais de nombreuses cytokines, les cellules chromaffines et les cellules stéroïdogènes de la surrénale entretiennent un intense dialogue.

4.5 L’épiphyse

Appendue à la partie postérieure du troisième ventricule, l’épiphyse (ou glande pinéale) est faite de cellules glandulaires (ou pinéalocytes), de cellules gliales de type astrocytaire et de capillaires sanguins entourés d’un espace périvasculaire contenant quelques fibres collagènes. Les pinéalocytes synthétisent la mélatonine, visible en microscopie électronique sous forme de vésicules de sécrétion à centre dense, puis l’excrète dans le sang. L’épiphyse contient des calcifications visibles in vivo sur les imageries du crâne.

Chez les amphibiens, la mélatonine exerce un effet puissant sur la rétraction des mélanophores cutanés. Dans l’espèce humaine, la mélatonine joue un rôle essentiel dans le contrôle des rythmes biologiques. La synthèse de mélatonine est en effet soumise à une régulation photique : l’obscurité l’augmente, la lumière la diminue. Ainsi, la production de cette « hormone de l’obscurité » suit un cycle circadien très marqué : son pic de sécrétion est nocturne alors que dans la journée, ses taux deviennent très bas voire nuls. Ce rythme circadien de sécrétion de la mélatonine est généré par les noyaux suprachiasmatiques de l’hypothalamus, véritable horloge biologique interne centrale du

cerveau des mammifères, dont la stimulation lumineuse se fait par la voie rétino-hypothalamique.

Chapitre 5   La peau et les phanères

La peau est constituée de trois couches superposées, de la surface vers la profondeur du corps : l’épiderme, le derme et l’hypoderme.

5.1 L’épiderme

L’épiderme, couche la plus superficielle de la peau, est un épithélium pavimenteux stratifié kératinisé dans la constitution duquel entrent 4 populations cellulaires différentes : les kératinocytes, les mélanocytes, les cellules de Langerhans et les cellules de Merkel. L’épiderme ne contient aucun vaisseau sanguin ni lymphatique, mais renferme de nombreuses terminaisons nerveuses libres.

5.1.1 Les kératinocytes

Les molécules des filaments intermédiaires des kératinocytes sont des kératines (appelées aussi cytokératines ou alpha-kératines). On connaît actuellement une vingtaine de kératines différentes chez l’homme. Certaines kératines sont dites dures et sont spécifiquement retrouvées dans les ongles et les cheveux. D’un point de vue biochimique, on distingue les kératines de type 1 (ou kératines acides) et les kératines de type 2 (ou kératines neutres/basiques). L’assemblage des kératines se fait par hétérodimères formés entre une kératine 1 et une kératine 2. Seuls ces hétérodimères sont capables de se polymériser en filament intermédiaire. Tous les épithéliums contiennent des filaments intermédiaires de kératine (notamment K5 et K14), mais l’épiderme contient en plus plusieurs kératines différentes quasi-spécifiques de certaines couches (K1, K2, K10 et K11 sont quasispécifiques des couches supra-basales) et/ou de certaines régions (K9 est spécifique des paumes et des plantes).

Les filaments de kératine sont attachés aux desmosomes et aux hémidesmosomes. Ainsi, les filaments intermédiaires de cellules adjacentes sont en contact par l’intermédiaire des desmosomes. Cette disposition indique un rôle de cohésion intercellulaire pour ces structures. Un tel rôle a été démontré par la découverte de mutations affectant des gènes codant pour des kératines dans des maladies de la peau caractérisées par une épidermolyse.

Les kératinocytes subissent en permanence une évolution morphologique témoignant de leur kératinisation sous-tendant le rôle de barrière protectrice (mécanique et chimique) de l’épiderme. Cette évolution se fait de la profondeur vers la superficie et permet de distinguer sur une coupe d’épiderme quatre couches superposées de la profondeur vers la superficie : la couche germinative (ou basale), la couche à épines (ou spineuse), la couche granuleuse et la couche cornée (compacte, puis desquamante).

5.1.1.1 La couche germinative

La couche germinative assure par les mitoses de ses cellules le renouvellement de l’épiderme ; ses cellules, cubiques ou prismatiques, contiennent de nombreux grains de mélanine phagocytés qui permettent à l’épiderme d’assurer son rôle de protection de la lumière et qui sous-tendent le rôle de régulation de la pigmentation cutanée qu’ont les kératinocytes.

5.1.1.2 La couche à épines

Dans la couche à épines, les cellules commencent à s’aplatir, mais le noyau et les organites cytoplasmiques sont intacts, les filaments intermédiares de kératine groupés en faisceaux denses, les desmosomes normaux.

5.1.1.3 La couche granuleuse

Dans la couche granuleuse, la cellule est très aplatie, le noyau commence à dégénérer et surtout apparaissent au sein des trousseaux de filaments de kératine de nombreux grains de kératohyaline et des kératinosomes.

• La molécule constituant les grains de kératohyaline est la profilagrine, qui, dans la couche cornée, se transforme en filagrine qui la matrice du cytoplasme des cornéocytes.

• Les kératinosomes (ou corps d’Oadland) sont de petits organites ovalaires, entourés d’une membrane et présentant un aspect lamellaire ou strié périodique (d’où leur nom de granules lamellaires). Ils synthétisent dans les cellules de la couche granuleuse une substance déversée par exocytose dans les espaces intercellulaires de la couche cornée qui apparaîssent ainsi remplis d’une sorte de cément intercellulaire fait du matériel lamellaire qui était contenu dans

les kératinosomes (phospholipides et glycolipides, qui se tranforment en céramides, cholestérol et acides gras libres).

5.1.1.4 La couche cornée

Enfin, dans la couche cornée, le kératinocyte (qui prend maintenant le nom de cornéocyte) est complètement aplati, le noyau et les organites cytoplasmiques ont totalement disparu et le cytoplasme est rempli de trousseaux fibrillaires formés à partir des filaments de kératine et des grains de kératohyaline. Les membranes plasmiques sont devenues très denses et épaisses et les desmosomes (qui prennent alors le nom de cornéodesmosomes) sont profondément modifiés, avec une ligne dense extra-cellulaire très épaisse ; en superficie de la couche cornée, les cornéocytes, se détachent de l’épiderme (desquamation) après la lyse du cément intercellulaire et des cornéodesmosomes (principalement sous l’action d’une enzyme sécrétée par les kératinosomes, la stéroïde-sulfatase).

5.1.2 Les mélanocytes

Dans l’épiderme, les mélanocytes sont situés principalement dans la couche basale. Ils ont un aspect étoilé et leurs prolongements cytoplasmiques s’insinuent entre les kératinocytes. Ils sont dépourvus de systèmes de jonction inter-cellulaire avec les cellules voisines. En microscopie optique, les mélanocytes ne sont identifiables qu’avec des colorations argentiques ou par des techniques immunocytochimiques (HMB 45, anticorps anti-protéine S100, par exemple). La mélanine est le pigment produit par les mélanocytes au niveau d’organites cytoplasmiques, les mélanosomes, ovoïdes mesurant 0,2 à 0,6 µm. Les mélanosomes résultent de la fusion entre des vésicules, contenant de la tyrosinase, de la dopachrome tautomérase (ou TRP2) et de la DHICA oxydase, dérivées de l’appareil de Golgi et des vésicules contenant les composants structurels des mélanosomes produites par le réticulum endoplasmique granulaire. Ces organites contiennent un matériel fibrillaire ou lamellaire présentant une périodicité caractéristique. Quatre stades de différenciation sont classiquement décrits pour les mélanosomes. Les stades I et II correspondent à des organites non mélanisés (parfois appelés prémélanosomes). Les mélanosomes de stade I ont un contenu dont la structure filamentaire est encore assez mal définie. Au contraire, les mélanosomes de stade II se remplissent d’une structure interne filamenteuse. La mélanine commence à s’accumuler dans les mélanosomes de type III. Dans les mélanosomes de type IV, l’accumulation de pigments est telle que la structure interne n’y est plus visible. Les mélanosomes sont des vésicules apparentées aux lysosomes.

La biochimie de la synthèse de la mélanine n’est pas encore parfaitement connue. On décrit deux types de pigments mélaniques : l’eumélanine qui est noir-marron et la phémélanine qui est jaune orangée.

La mélanine est, en grande partie, responsable de la couleur de la peau et des phanères. Le nombre de mélanocytes varie selon la localisation des régions cutanées chez un même individu. Ainsi, leur densité est de 2000/mm2 pour la peau de la face et de 1000/mm2 pour celle du corps. Par contre, leur nombre est sensiblement identique dans toutes les populations humaines (caucasiennes, négroïdes et mongoloïdes), la différence de couleur s’expliquant par la qualité et la quantité de pigments que ces cellules produisent. Chez les populations noires, les mélanosomes produits sont plus larges, leur contenu mélanique plus dense, ils restent isolés pendant tout le cycle de leur maturation. Au contraire, chez les populations blanches, les mélanosomes, dont les caractères s’opposent à ceux des précédents, sont associés dans des vésicules limitées par une membrane. Ainsi, chaque mélanocyte contient 5 fois plus de mélanosomes chez un sujet asiatique que chez un individu de race blanche et 8 à 10 fois plus de mélanosomes chez un sujet noir que chez un blanc.

L’exposition solaire entraîne une stimulation de la mélanogénèse et une augmentation du nombre des mélanocytes soit par différenciation de mélanoblastes quiescents, soit par division cellulaire de la cellule mature. Les mécanismes d’action des rayonnements ultra-violets (UV) ne sont pas exactement connus.

5.1.3 Les cellules de Langerhans

Les cellules de Langerhans font partie du groupe des cellules dendritiques. Elles dérivent des cellules souches hématopoïétiques situées dans la moelle osseuse et sont présentes dans tous les épithéliums pavimenteux stratifiés des mammifères. Elles sont en particulier dispersées entre les kératinocytes de la couche à épines de l’épiderme, la E-cadhérine jouant un rôle probablement important dans leur adhérence aux kératinocytes. La microscopie électronique permet de distinguer les cellules de Langerhans des mélanocytes, en mettant en évidence dans leur cytoplasme d’une part, l’absence de prémélanosomes et de mélanosomes et d’autre part, la présence de petits organites discoïdes pathognomoniques (granules de Birbeck). Les cellules de Langerhans initient et propagent les réponses immunes dirigées contre les antigènes appliqués sur la peau. Elles sont capables d’ingérer des particules étrangères, y compris des micro-organismes.

5.1.4 Les cellules de Merkel

Situées, de façon dispersée, dans la couche germinative, entre les kératinocytes basaux, au contact d’une terminaison nerveuse libre, les cellules de Merkel sont caractérisées en microscopie électronique par la présence dans leur cytoplasme de très nombreuses vésicules à centre dense entouré d’un halo clair. Les cellules de Merkel sont des cellules neuro-endocrines qui expriment des marqueurs neuronaux (chromogranine, synaptophysine, nombreux neuropeptides) et des marqueurs épithéliaux (nombreuse kératines, notamment la K20, qui, au niveau de la peau et de ses annexes, serait spécifique des cellules de Merkel). Les cellules de Merkel sont des mécanorécepteurs qui auraient également des fonctions inductives et trophiques sur les terminaisons nerveuses de l’épiderme et sur les annexes cutanées.

5.2 Le derme

Le derme est un tissu conjonctif habituellement lâche en périphérie et plus dense (fibreux) en profondeur. Il contient de nombreux vaisseaux sanguins et lymphatiques, des nerfs et des terminaisons nerveuses sensitives libres et corpusculaires, ainsi que diverses annexes cutanées dérivées de l’épiderme et plongeant dans le derme.

5.3 L’hypoderme

Continuant le derme vers la profondeur, l’hypoderme est un tissu conjonctif lâche richement vascularisé qui, selon les conditions de nutrition et les régions de la peau, contient plus ou moins de tissu adipeux.

5.4 Les annexes cutanées

5.4.1 Les glandes sudoripares

Ce sont des glandes exocrines, tubuleuses simples pelotonnées, sécrétant la sueur. Leur portion sécrétrice (épithélium cubique simple) entourée de cellules myo-épithéliales, siège dans le derme profond. Leur canal excréteur (épithélium cubique bistratifié) gagne la surface de l’épiderme par un trajet hélicoïdal. L’innervation des glandes sudoripares est sympathique, segmentaire.

5.4.2 Les follicules pilo-sébacés

5.4.2.1 Les poils

Les poils proviennent d’une invagination tubulaire de l’épiderme qui s’enfonce dans le derme. Cette invagination épidermique, constituant la gaine épithéliale du poil, se renfle à son extrémité profonde et constitue là un amas de cellules matricielles coiffant une papille de tissu conjonctif très vascularisé dépendant du derme. Ces cellules matricielles prolifèrent et donnent naissance à des cellules épithéliales qui se kératinisent et dont la progression se fait vers la surface cutanée ; ainsi, la tige du poil se constitue dans l’axe de la gaine épithéliale ; la quantité et la qualité du pigment contenu dans ses cellules rendent compte de la couleur du poil. La gaine épithéliale est entourée

par le « sac fibreux du poil », gaine conjonctive formée par le derme et renfermant des vaisseaux et des terminaisons nerveuses sensitives. Selon leur localisation, certains poils portent des noms différents : cheveux, barbe, moustache, sourcils, cils.  La coloration des poils et des cheveux est due à l’incorporation de mélanosomes aux cellules épithéliales destinées à former la kératine des phanères. Elle s’explique à la fois par la quantité de mélanosomes présents et par la qualité du pigment (eumélanine noire ou phémélanine jaune orangée). En fait, il n’existe que trois couleurs des cheveux : noire, marron et jaune. Poils et cheveux sont des formations complexes composées par une partie visible à la surface du tégument: la tige. Celleci s’invagine dans le derme au niveau de la racine logée à l’intérieur du follicule pileux (épiderme invaginé). La base du follicule est renflée et forme le bulbe pileux dont la base constitue la papille dermique. Les mélanocytes responsables de la coloration des poils sont situés dans la partie profonde du follicule pileux. On a montré qu’il existe un polymorphisme du récepteur de l’alpha-MSH. Chez les individus roux, le récepteur est tel que sous l’action de l’hormone il ne permet pas la synthèse d’eumélanine mais de phémélanine. Or, cette dernière ne résiste pas aux rayons ultraviolets (et de ce fait n’est pas un bon photoprotecteur). Sous leur action, elle se détruit et donne naissance à des radicaux libres qui vont produire des lésions cellulaires (expliquant la fréquence de survenue de cancers cutanés chez de tels individus surtout s’ils sont exposés de façon chronique au soleil).

Au cours du vieillissement physiologique, les poils et les cheveux ont tendance à blanchir. Il n’y a pas d’explication univoque pour rendre compte de ce phénomène. Plusieurs hypothèses ont été proposées : (1) une diminution du nombre des récepteurs de l’alpha-MSH pourrait rendre les poils moins sensibles à la stimulation de la mélanogénèse, (2) une destruction des mélanocytes par un virus ou (3) une susceptibilité génétique (par exemple : le produit du gène bcl-2 est indispensable pour la survie des mélanocytes).

5.4.2.2 Les glandes sébacées

Les glandes sébacées, exocrines, alvéolaires simples, holocrines et sécrétant un produit lipidique, le sébum, sont annexées aux poils. Leur portion sécrétrice est formée d’un ou de plusieurs alvéoles dilatés en sacs dont la paroi est faite d’une couche de cellules cubiques. En dedans, se trouvent des cellules polyédriques, plus volumineuses, progressivement chargées de gouttelettes lipidiques et dont le noyau se pycnose et finit par disparaître. La cellule est entièrement éliminée avec son contenu. Le canal excréteur, unique et très court, débouche au niveau de la gaine épithéliale du poil.

5.4.2.3 Le muscle arrecteur du poil

Le muscle arrecteur du poil est un petit muscle lisse à innervation sympathique segmentaire dont la contraction (sous l’effet du froid, de la peur, etc.) déclenche le redressement du poil (« chair de poule »).

5.4.3 Les ongles

Faits de cellules épithéliales kératinisées, tassées les unes contre les autres et issues par prolifération tangentielle de la matrice unguéale, les ongles ont une croissance ininterrompue du fait de l’absence de desquamation.

5.4.4 Peau « épaisse » et peau « fine »

5.4.4.1 Toute la peau, à l’exception de celle de la face palmaire des mains et des doigts et de la face plantaire des pieds et des orteils, est dite « peau fine »

C’est en raison de la faible épaisseur de l’épiderme (l’épaisseur du derme et de l’hypoderme peut, par contre, être plus ou moins grande). Les glandes sudoripares s’y trouvent en nombre faible ou modéré. Elle contient des follicules pilo-sébacés (en plus ou moins grand nombre selon les régions). Sa surface ne présente ni crêtes ni sillons, mais un simple quadrillage de lignes reliant les orifices légèrement déprimés des follicules pilo-sébacés. Certaines régions de la peau dite « fine » se singularisent soit par la densité et/ou le calibre et la longueur des poils (cuir chevelu, sourcils,

moustache, barbe, régions génitales externes, etc.), soit par la présence de glandes sébacées non annexées à des poils ainsi que par l’absence de glandes sudoripares (lèvres, gland, face interne du prépuce, petites lèvres, etc.), soit par la présence de glandes sudoripares « apocrines ». Ces dernières diffèrent des glandes sudoripares habituelles (dites « eccrines ») par leur répartition topographique limitée à certaines régions du corps (creux axillaire, pubis, pourtour de l’anus, aréole et mamelon, prépuce et scrotum, petites lèvres, etc.), par la nature de leur produit de sécrétion (plus

épais, plus odorant et plus riche en lipides et en pigments que la sueur banale), ainsi que par leur fonctionnement lié aux étapes de la vie génitale. Les glandes cérumineuses du conduit auditif externe représentent une variété particulière de glandes sudoripares apocrines.

5.4.4.2 La peau dite « épaisse » est celle de la face palmaire des mains et des doigts et de la face plantaire des pieds et des orteils

Elle s’oppose point par point aux caractéristiques de la peau dite fine. L’épaisseur de l’épiderme est considérable. Les glandes sudoripares y sont très abondantes. Il ne s’y trouve aucun follicule pilo-sébacé. Enfin, sa surface est le siège de crêtes et de sillons visibles à l’œil nu (empreintes digitales ou « dermatoglyphes ») et déterminés par des élevures du derme (papilles dermiques) soulevant l’épiderme en crêtes séparées par des sillons. Les orifices des canaux des glandes sudoripares débouchent au sommet de ces crêtes. Les dessins formés par ces crêtes et sillons sont

caractéristiques de chaque individu et immuables (d’où leur utilisation à des fins d’identité judiciaire). Rappelons aussi que cette peau épaisse contient dans son derme et son hypoderme de nombreuses anastomoses artério-veineuses.

5.5 La sensibilité cutanée

Les informations tactiles sont reçues par la peau au niveau des nombreuses structures intervenant dans cette modalité sensorielle. Le tact est un sens très complexe du point de vue neurophysiologique. En effet, les informations perçues au niveau cutané sont multiples : tact fin (sensibilité épicritique), tact grossier (sensibilité protopathique), sensibilité thermique, sensibilité douloureuse (nociception). On distingue cinq types de structures histologiques assurant la sensibilité cutanée.

Des terminaisons nerveuses libres, amyéliniques, superficielles, pénétrent à l’intérieur de l’épiderme. Les autres fibres nerveuses sont associées à des récepteurs cutanés (ou corpuscules sensoriels) dont il existe plusieurs formes.

Les corpuscules de Meissner sont situés dans les papilles du derme de la peau glabre (ou peau épaisse). La fibre nerveuse myélinisée est entourée de cellules de Schwann disposées en pile d’assiette.

Les corpuscules de Pacini sont volumineux, situés dans l’hypoderme. Ils sont encapsulés dans une tunique conjonctive d’origine périneurale. La fibre nerveuse myélinisée est située au centre de lamelles cellulaires concentriques faites de cellules de Schwann.

Les corpuscules de Merkel sont formés par l’association d’une cellule de Merkel et d’une terminaison nerveuse libre. Les corpuscules de Merkel sont particulièrement nombreux au niveau des disques de Pinkus, petites élevures épidermiques visibles à la loupe, notamment au niveau des lèvres et de la pulpe des doigts.

Les corpuscules de Ruffini sont situés dans le derme. La fibre nerveuse est entourée de fibres collagènes, puis d’une

enveloppe conjonctive en continuité avec le périnèvre. Les trois derniers types de corpuscules sont présents aussi bien dans la peau fine que dans la peau épaisse. Les fibres nerveuses sensitives ou motrices sont classées selon leur calibre. Celui-ci est directement relié à la vitesse de conduction des fibres. Les informations tactiles sont recueillies par des mécanorécepteurs dont il existe deux types fonctionnels : les mécanorécepteurs à adaptation lente (corpuscules de Meissner et de Pacini) qui répondent de façon continue tant que persiste la stimulation et les mécanorécepteurs à adaptation rapide (corpuscules de Merkel et de Ruffini) qui ne répondent qu’au début (et peut-être à la fin) de la stimulation. Les mécanismes moléculaires rendant compte de la sensibilité mécanique

sont encore inconnus, mais il est clair que la structure réceptrice est la fibre nerveuse quel que soit le type morphologique de récepteur ; le reste du corpuscule constitue un système d’amplification du signal.

Les informations douloureuses cutanées sont reçues par des récepteurs appelés nociceptifs qui correspondent

morphologiquement à des terminaisons nerveuses libres de fibres de petit calibre. Il existe au moins trois types de récepteurs nociceptifs : les uns répondent à des étirements d’intensité importante produits par des objets pointus, d’autres à des températures supérieures à 45°C, d’autres enfin à tous les types de stimulus douloureux (mécanique, chimique et thermique).

Le chaud et le froid sont perçus par des récepteurs différents correspondent à des terminaisons nerveuses libres. La réponse physiologique optimale des récepteurs au froid se situe pour des températures de 30 à 10°C. Les récepteurs au chaud fonctionnent pour des températures inférieures à 45°C. Au-delà, la sensation thermique est véhiculée par la seule nociception.

5.6 Réparation d’une plaie cutanée

Lorsqu’elles ne sont ni trop profondes, ni trop étendues, la plupart des plaies ou brûlures cutanées cicatrisent rapidement en une semaine ou deux. On distingue 4 phases successives : 1) la formation du caillot, 2) la réaction inflammatoire, 3) la phase proliférative, 4) la phase de remodelage (formation du caillot et réaction inflammatoire constituent la « phase préparatoire »).

5.6.1 La formation du caillot

La plupart des blessures cutanées comportent des effractions vasculaires qui entraînent l’irruption de sang en dehors des vaisseaux (hémorragie). Après l’aggrégation et la dégranulation plaquettaires, la coagulation du sang (activation de la thrombine qui transforme le fibrinogène en fibrine) conduit en quelques minutes à la formation d’un caillot fibrino-plaquettaire, principalement fait de plaquettes incluses dans un réseau de fibres de fibrine entrecroisées avec de la fibronectine plasmatique et des quantités plus réduites de vitronectine, de thrombospondine et d’autres protéines.

Le rôle du caillot est triple :

Assurer la protection des tissus mis à nu par la lésion.

Constituer une « matrice extra-cellulaire provisoire » permettant la migration des cellules endothéliales mobilisées, des cellules inflammatoires et des fibroblastes qui peuvent ainsi accéder au théâtre des opérations. Dès ce stade, du hyaluronan apparaît en quantité à l’endroit du foyer lésionnel et interagit avec la fibrine pour constituer la matrice provisoire accueillante aux cellules et aux vaisseaux qui vont constituer le tissu de granulation.

Servir de réservoir de cytokines et de facteurs de croissance libérés par la dégranulation des plaquettes activées. Ce coktail cytokinique précoce assure le recrutement sur le site lésé des cellules inflammatoires circulantes, initie les mouvements tissulaires de réépithélialisation et de contraction du tissu conjonctif et stimule la réponse angiogénique.

5.6.2 La réaction inflammatoire

Le recrutement de cellules inflammatoires (granulocytes, macrophages, lymphocytes) sur le site de la lésion commence très tôt, grâce à une grande variété de signaux chimiotactiques. Ces cellules sont recrutées dans le courant sanguin en réponse à des changements moléculaires à la surface des cellules endothéliales des capillaires de la région lésée. Initialement, l’expression de sélectines permet l’adhésion des leucocytes à la paroi des vaisseaux, puis des 2-intégrines permettent la transmigration (ou diapédèse) par laquelle les leucocytes activés passent entre les cellules endothéliales pour gagner l’espace extra-vasculaire. Les cytokines pro-inflammatoires, principalement Il- 1 et TNF-á, elles-mêmes induisant la production d’Il-6 et d’Il-8, régulent ces phénomènes d’adhésion et de transmigration des leucocytes.

Les granulocytes neutrophiles arrivent dans les minutes qui suivent la lésion par margination le long les capilaires puis diapedese. . Ils servent 1) à commencer l’élimination des bactéries qui contaminent la plaie, et 2) à larguer sur place des cytokines pro-inflammatoires qui constitueront les signaux les plus précoces pour activer les fibroblastes locaux et les kératinocytes.

• Sauf en cas d’infection patente, l’infiltration par les neutrophiles cesse après quelques jours, alors que les macrophages issus des monocytes sanguins continuent à s’accumuler sur le lieu de la plaie. Le rôle des macrophages est 1) de phagocyter les organismes pathogènes qui restent, les débris de MEC et de cellules ainsi que les neutrophiles encore présents, 2) de larguer sur place une batterie de cytokines et de facteurs de croissance qui amplifieront les signaux précédemment envoyés par la dégranulation des plaquettes et par les neutrophiles.

5.6.3 La phase proliférative (ou phase productive)

5.6.3.1 Le tissu de granulation (« bourgeon charnu »)

Le caillot se rétracte et le tissu conjonctif sous-jacent prend le nom de tissu de granulation à cause des granulations roses qui apparaissent à la surface du nouveau derme et qui correspondent aux nombreux capillaires qui l’envahissent. Cette néovascularisation est due à l’angiogénèse (définie comme la pousse de nouveaux capillaires à partir de vaisseaux préexistants). Elle est déclenchée et entretenue principalement par VEGF et bFGF sécrétés

par les cellules endothéliales lésées et les macrophages. Outre les vaisseaux sanguins, le tissu de granulation contient principalement des macrophages et des fibroblastes qui sécrètent les constituants de la MEC et en particulier du collagène.

Ce tissu de granulation est contractile. La réépithélialisation d’une plaie est rendue plus facile par le tissu conjonctif contractile sous-jacent, qui rétrécit en volume pour permettre le rapprochement des deux berges de la plaie. En réponse précoce au traumatisme, les fibroblastes résidents du derme commencent à proliférer dans le voisinage de la plaie 3 à 4 jours après le traumatisme et à migrer dans la matrice provisoire du caillot fibrino-cruorique où ils déposent les constituants d’une MEC riche en collagène. La fibronectine semble être une excellent

substratum pour permettre la migration des cellules. Environ une semaine après la lésion, le caillot sanguin a été complètement colonisé et remplacé par des fibroblastes activés stimulés par TGF-â1 et d’autres facteurs de croissance, pour synthétiser et remodeler une nouvelle MEC riche en collagène. A ce stade, de nombreux fibroblastes se transforment en myofibroblastes, qui ressemblent étroitement à des cellules musculaires lisses (tant morphologiquement en microscopie électronique et en immunocytochimie car ils expriment l’alpha-actine musculaire lisse, que fonctionnellement dans leur capacité à générer de puissantes forces de contraction). Cette transformation des fibroblastes en myofibroblastes est déclenchée par des facteurs de croissance, en particulier le TGF-1, ainsi que par des facteurs mécaniques relatifs aux forces de résistance à la contraction.

— Lorsque, à la suite de signaux « stop », la contraction de la plaie a cessé, un certain nombre de fibroblastes (probablement les myofibroblates) sont l’objet d’une mort cellulaire programmée.

5.6.3.2 La réépithélialisation

L’épiderme est capable de cicatriser même après des lésions étendues comme certaines brûlures.  Les cellules souches cutanées (environ 10 % des kératinocytes de la couche basale de l’épiderme) environnant la zone lésée migrent et proliférent pour compenser la perte cellulaire et recouvrir la zone mise à nu. Ce phénomène se déroule selon différents stades : détachement des cellules de la MB ; hypertrophie des cellules ; migration le long de la MB jusqu’au contact des cellules provenant de la berge opposée (inhibition de contact) ; division des cellules ayant migré pour former les différentes couches de l’épiderme.

La migration Pour migrer, les cellules doivent acquérir une asymétrie spatiale leur permettant de retourner les forces générées à l’intérieur de la cellule vers une translocation marquée du corps cellulaire. L’une des manifestations de cette asymétrie est la morphologie polarisée, c’est à dire une distinction claire entre l’avant et l’arrière de la cellule.

Les protrusions membranaires. Les lamellipodes sont des protrusions cytoplasmiques aplaties et larges alors que les filopodes sont fins et cylindriques. Ces structures, dépourvues d’organites cytoplasmiques, contiennent en abondance des protéines du type de l’actine et des protéines associées à l’actine.

Une force de protrusion est nécessaire pour l’extension des lamellipodes ou des filopodes. Cette force, indépendante de la myosine, est fournie par la polymérisation et l’organisation structurale des filaments d’actine.

La deuxième force est une force contractile, nécessaire pour faire mouvoir le corps cellulaire vers l’avant. De la contraction du complexe actine-myosine II résulte une traction sur les filaments d’actine connectés aux

intégrines, récepteurs d’adhérence aux différents ligands de la MEC (dont la fibronectine). L’application de cette force dissocie le lien d’adhérence cellule-MEC.

La dégradation contrôlée de la MEC est indispensable pour permettre la migration des cellules (cellules sanguines, fibroblastes, cellules endothéliales vasculaires, cellules épithéliales) et le remodelage des tissus au cours de la cicatrisation.  Lorsque la plaie a été recouverte par une monocouche de kératinocytes, la migration s’arrête et la

prolifération cellulaire par mitoses reconstitue l’épithélium stratifié. Le devenir des cellules souches semble déterminé par de nombreux facteurs, tels que le contact avec des molécules de la MB ou du tissu conjonctif. Ainsi, la perte de contact favoriserait la voie de la différenciation, alors que son maintien préserverait le caractère de cellule souche. Les mécanismes d’activation des différentes voies de migration des cellules restent largement inconnus.

5.6.4 La phase de remodelage

Elle est le fait d’un équilibre entre dégradation et élaboration de la MEC. Elle dure plusieurs mois après la lésion et aboutit à la formation de la cicatrice. On peut rencontrer des anomalies plus ou moins génantes : cicatrices rétractiles (cicatrices-brides ; rétractions cicatricielles après brûlures), cicatrices hypertrophiques et chéloïdes.

5.6.5 Pigmentation et sensibilité des cicatrices cutanées

5.6.5.1 Mélanocytes

Au cours de la réparation d’une plaie cutanée, les mélanocytes, comme les kératinocytes, présentent d’abord une phase de migration puis une phase de prolifération mitotique. On observe toutefois des cicatrices pigmentées ou dépigmentées.

5.6.5.2 Terminaisons nerveuses sensitives

Quand un greffon de peau est transplanté, il est complètement séparé de son innervation et n’a donc plus aucune sensibilité. Lorsque la greffe a cicatrisé, le réapparition de la sensibilité (tactile, thermique et douloureuse) détermine dans une large mesure l’usage qui pourra être fait de la greffe. Le degré et la vitesse de récupération de la sensibilité au niveau du greffon, dépend de son épaisseur (la récupération est meilleure et plus rapide dans les lambeaux cutanés que dans les greffes de peau mince). Si la récupération de l’innervation est complète, le greffon acquiert une sensiblité du type de celle du site receveur.

5.7 Pousse et repousse des poils et des ongles

5.7.1 La pousse et repousse physiologiques des poils

Les poils rasés repoussent. L’épilation, pour être efficace, doit détruire le bulbe du poil. Les follicules morts ne se renouvellent pas ; de ce fait, la densité pilaire diminue avec l’âge, sur l’ensemble des téguments. Au cours du cycle pilaire, chaque poil passe par 3 phases successives.

5.7.1.1 La phase de croissance (ou anagène)

La phase de croissance, au cours de laquelle le poil croît de façon continue, est caractérisée par une intense activité mitotique dans le bulbe bien vascularisé. La vitesse de croissance pilaire est d’environ 0,25 à 0,50 mm/jour ; elle varie en fonction de nombreux facteurs, mais est peu différente d’une région du corps à l’autre. En revanche, la durée de la phase de croissance est très variable selon la région du corps ; c’est elle qui détermine la longueur moyenne des poils dans une zone déterminée : au niveau du cuir chevelu, elle atteint 4 à 8 ans, ce qui explique que les cheveux non coupés dépassent rarement une longueur de 100 cm ; en dehors du scalp, elle est beaucoup plus courte (toujours inférieure ou égale à 6 mois).

5.7.1.2 La phase de transition (ou catagène)

La phase de transition dure environ 2 semaines. Les mitoses s’arrêtent brutalement et les follicules involuent progressivement.

5.7.1.3 La phase de repos (ou télogène)

La phase de repos dure environ 3 mois. Le poil mort, maintenu par son extrémité inférieure élargie en club de golf, reste en place ; il ne tombera que délogé par la repousse d’un nouveau poil lors de la reviviscence du follicule au début du cycle suivant.

5.7.2 La régénération des poils et des glandes sudoripares, après une lésion cutanée

Chez l’adulte, si une plaie cutanée dépasse en profondeur dans le derme le niveau des bulbes pileux et qu’il ne subsiste donc aucun follicule pileux, la réparation de l’épiderme n’engendrera la régénération d’aucun poil ; il en va de même pour les glandes sudoripares perdues au niveau de la lésion.

5.7.3 La pousse et repousse physiologiques des ongles

Les ongles ont une croissance ininterrompue du fait de l’absence de desquamation. Ils poussent d’environ 1/10è de mm par jour et mettent environ 6 mois à se renouveler. Un ongle arraché repousse si la matrice unguéale n’a pas été détruite.

Chapitre 6    Les glandes mammaires

6.1 Structure de base

La glande mammaire est une glande exocrine, tubulo-alvéolaire composée, sécrétant le lait.

6.1.1 Lobes et lobules

Son architecture est schématiquement superposable à celle des autres glandes exocrines composées. On y trouve un système ramifié de canaux excréteurs terminés en cul-de-sac par des portions sécrétrices tubulo-alvéolaires. Chaque glande mammaire est constituée de 5 à 10 lobes drainés par des canaux galactophores collecteurs s’ouvrant individuellement à la peau au niveau du mamelon. Chaque lobe lui-même est constitué de 20 à 40 lobules, chaque lobule étant constitué de 10 à 100 tubulo-alvéoles correspondant à la partie sécrétrice de la glande. Les lobes sont séparés par du tissu conjonctif dense et entourés par du tissu adipeux abondant, de même les lobules sont entourés par du tissu conjonctif dense alors que le tissu conjonctif intralobulaire (tissu conjonctif palléal) est lâche.

6.1.2 Canaux galactophores

Les canaux excréteurs (ou canaux galactophores) sont d’abord intralobulaires, puis interlobulaires (canaux galactophores de 2ème ordre) à épithélium cubique avec présence de cellules myoépithéliales et enfin interlobaires (canaux galactophores de 1er ordre) à épithélium pavimenteux stratifié.

6.1.3 Tubulo-alvéoles mammaires

Les tubulo-alvéoles de la glande mammaire au repos sont constituées de trois types de cellules (superficielles,

basales ou principales et myoépithéliales) disposées sur deux couches.

6.1.4 Le mamelon et l’aréole

La peau de l’aréole et du mamelon est fine et possède de longues papilles dermiques ; elle devient pigmentée pendant la grossesse. Le tissu conjonctif sous-jacent contient de nombreuses fibres élastiques et des faisceaux de cellules musculaires lisses (circulaires et radiaires) dont l’architecture permet l’érection du mamelon. Les glandes de Montgomery (d’un type voisin de celui des glandes sudoripares) siègent dans l’aréole. Le long du bord périphérique de l’aréole existent par ailleurs de grosses glandes sudoripares et des glandes sébacées (qui en général ne sont pas associées à un follicule pileux). L’innervation sensitive de la peau de l’aréole et du mamelon est richement développée (zone érogène). Comme la glande mammaire, le mamelon et l’aréole subissent d’importantes variations morphologiques selon les étapes de la vie génitale.

6.2 Au cours des étapes de la vie génitale

6.2.1 Avant la puberté

Avant la puberté, le système canaliculaire excréteur de la glande mammaire est rudimentaire et les tubulo-alvéoles sont absents.

6.2.2 À la puberté

A la puberté, la sécrétion hypothalamique de Gn-RH entraîne la sécrétion par l’adéno-hypophyse de FSH et de LH. Ces dernières déterminent des modifications ovariennes qui seront responsables de celles portant sur les voies génitales (cycle menstruel). Lors des premiers cycles menstruels, sous l’influence de la sécrétion des œstrogènes ovariens, les glandes mammaires se développent : la prolifération canaliculaire s’accompagne d’un important développement du tissu conjonctif interlobaire et interlobulaire ainsi que d’une multiplication des cellules adipeuses.

6.2.3 En période d’activité génitale

En dehors de la grossesse et de l’allaitement, les glandes mammaires restent « au repos ». Seuls quelques tubulo-alvéoles peuvent se développer au cours de la deuxième partie du cycle sous l’influence de la progestérone. En l’absence de grossesse, ces tubulo-alvéoles involuent. La glande mammaire humaine normale subit durant le cycle menstruel une séquence bien définie de modifications histologiques tant dans les structures épithéliales que dans le stroma. La matrice extra-cellulaire joue un rôle central en modulant une grande variété d’événements cellulaires, comme la prolifération, la différenciation, l’expression de gènes. Par immunofluorescence avec des anticorps

spécifiques, il a été montré que la distribution de certaines molécules se modifiait  (principalement au niveau de la membrane basale des canaux galactophores : laminine, heparansulfate protéoglycane, collagène IV, collagène V) alors que d’autres restaient stables (collagènes I, III, VI, VII). Ainsi, alors que certaines molécules ont un rôle proprement structural, d’autres molécules de la matrice extra-cellulaire et surtout de la membrane basale agissent comme des médiateurs dans le contrôle hormonal de la glande mammaire.

6.2.4 Après la ménopause

Après la ménopause, il se produit une involution progressive du système canaliculaire et des tubulo-alvéoles restants. Les glandes mammaires tendent ainsi à revenir à leur état prépubertaire.

6.3 Pendant la grossesse

La sécrétion du lait, fonction de la glande mammaire (glande annexe de la peau), est physiologiquement liée à l’allaitement du nouveau-né et du nourrisson par sa mère : elle a pour finalité de nourrir le nouveau-né et d’assurer sa défense immunitaire. En dehors du cas particulier des nourrices, l’allaitement est donc chronologiquement lié au post-partum.

6.3.1 La mammogénèse

Au cours de la grossesse, les tubulo-alvéoles de la glande mammaire se développent et sécrètent le colostrum (c’est la mammogénèse). Pendant la première moitié de la grossesse, sous l’influence des stéroïdes sexuels et tout particulièrement de la progestérone, les ramifications terminales du système canaliculaire prolifèrent et de très nombreux tubulo-alvéoles glandulaires se développent. Dès les premiers mois de la grossesse, sous l’influence de la sécrétion de prolactine, les cellules glandulaires des tubulo-alvéoles commencent à sécréter un produit riche en protéines et pauvre en lipides : le colostrum.

6.3.2 Le contrôle de la mammogénèse

6.3.2.1 Contrôle auto/paracrine par des facteurs de croissance

Le rôle des facteurs de croissance produits localement, agissant de manière auto/paracrine, est particulièrement

important dans le contrôle de la mammogénèse.

— Les cellules épithéliales elles-mêmes produisent le TGF-alpha se liant au récepteur de l’EGF, en particulier sous l’effet des œstrogènes, et le MDGF1 (Mammary Derived Growth factor 1) ;

— les cellules myoépithéliales sécrètent la somatomédine IGF1 ;

— les fibroblastes sécrètent un facteur de croissance pour les cellules épithéliales ;

— les adipocytes sécrètent la prostaglandine PGE2 sous l’influence de l’hormone de croissance et libèrent également des lipides tel que l’acide linoléique favorisant la croissance mammaire ;

— par contre, le TGF-béta et d’autres facteurs établissent un contrôle négatif.

Une modulation de la réceptivité des cellules épithéliales permet également une croissance mammaire tout en freinant l’induction de la sécrétion lactée. Ainsi l’EGF et son homologue le TGFalpha réduisent le nombre de récepteurs à la prolactine.

6.3.2.2 Rôle du tissu conjonctif et de sa matrice extra-cellulaire

L’organisation du tissu glandulaire et de la matrice extra-cellulaire joue un rôle important.

— Les adipocytes sécrètent des facteurs favorisant la ramification des canaux excréteurs et l’organisation des tubulo-alvéoles ;

— la matrice extra-cellulaire induit l’organisation polarisée des cellules épithéliales mammaires ;

— la sécrétion d’inhibiteurs des collagénases par les cellules myoépithéliales favorise la stabilisation de la matrice extra-cellulaire. Cette stabilité inhibe la prolifération épithéliale. L’action des œstrogènes favorisant la dégradation de la matrice extra-cellulaire par les protéases, lève donc cette inhibition ce qui permet la multiplication des cellules épithéliales.

6.4 Lors de l’allaitement

Pendant la grossesse, la sécrétion lactée est inhibée par la progestérone ainsi que par l’EGF et le TGF-â produits localement.

6.4.1 Lactogénèse

La lactogénèse, ou « montée de lait » s’effectue dans les jours qui suivent l’accouchement, grâce à l’accroissement de la sécrétion de prolactine et au renversement de l’équilibre progestérone/prolactine. On assiste à la transformation des cellules présécrétrices en cellules sécrétrices, sous l’effet principalement de la prolactine.

Jusqu’à l’accouchement, l’action de maturation de la prolactine sur les cellules épithéliales mammaires est inhibée par l’action de l’hormone placentaire lactogène et des stéroïdes sexuels d’origine placentaire. D’autre part, la production de PIF (Prolactine Inhibitor Factor) par l’hypothalamus inhibe également la production de prolactine hypophysaire. Au moment de l’accouchement, l’action de la prolactine est libérée par arrêt des sécrétions placentaires et inhibition de la synthèse du PIF, inhibition entretenue par la tétée.

La production lactée de l’ordre de 1 à 2 litres par 24 heures est principalement sous le contrôle de la prolactine hypophysaire, cependant l’insuline est nécessaire à la production de la partie protéique (caséine).

6.4.2 Le lait

Le lait est composé :

d’eau et de sels minéraux,

de protéines dont les caséines, les immunoglobulines, des facteurs antibactériens (lactotransferrine et lysozyme). Les immunoglobulines du lait sont principalement des IgA sécrétoires dirigées contre les antigènes bactériens ou viraux d’origine intestinale. Les lymphocytes spécifiques de ces antigènes, à l’origine des plasmocytes sécrétant les IgA, proviennent du tissu lymphoïde intestinal qui après activation migrent et colonisent la glande mammaire. Le tissu lymphoïde de la glande mammaire appartient au tissu lymphoïde annexé aux muqueuses. Les IgA sécrétoires produits par les plasmocytes s’associent à la pièce sécrétoire synthétisée par la cellule épithéliale et sont libérés dans la lumière des tubulo-alvéoles sous forme d’IgA sécrétoires.

de carbohydrates dont le lactose qui n’est synthétisé que par la cellule mammaire,

de triglycérides, synthétisés essentiellement par la cellule mammaire.

6.4.3 Exocytose et apocrinie

La cellule tubulo-alvéolaire libère ses produits de synthèse par deux mécanismes de sécrétion différents :

les protéines du lait sont synthétisées dans le réticulum endoplasmique granulaire, particulièrement abondant, empaquetées dans l’appareil de Golgi, très volumineux, et libérées par exocytose (sécrétion mérocrine) ; le lactose, synthétisé grâce à la lactosynthétase à partir du glucose et de l’UDP-galactose, s’accumule dans les vésicules golgiennes et est sécrété en même temps que les protéines ;

les lipides du lait, regroupés sous forme de petites gouttelettes dans le cytoplasme, fusionnent ensuite et se déplacent sous forme d’une gouttelette plus volumineuse dans la région apicale de la cellule. Elles se détachent du pôle apical enveloppées d’une partie de la membrane cellulaire et d’une mince couronne cytoplasmique (sécrétion apocrine).

6.4.4 Les tétées

La succion des mamelons lors des tétées a une double conséquence réflexe :

Sécrétion de prolactine. L’entretien de la sécrétion lactée pendant la période d’allaitement (galactopoïèse) est lié à un réflexe neuro-hormonal dont le point de départ est la succion du mamelon et le résultat une sécrétion de prolactine par l’adénohypophyse.

Sécrétion d’ocytocine. La succion du mamelon déclenche la sécrétion réflexe d’ocytocine par l’hypothalamus. L’ocytocine entraîne la contraction des cellules myoépithéliales entourant les cellules sécrétrices et donc l’éjection du lait lors des tétées.

6.5 Après le sevrage

L’involution de la glande mammaire se produit lors du sevrage. La production lactée se maintient pendant le temps où ont lieu des tétées (plusieurs mois, voire plusieurs années). La suppression des tétées entraîne l’arrêt de la production réflexe de prolactine ; d’autre part, l’engorgement par accumulation de lait diminue l’accessibilité des cellules myoépithéliales à l’ocytocine. Enfin, un facteur protéique s’accumulant dans le lait inactive transitoirement les cellules épithéliales. Du fait de l’accumulation du lait, l’épithélium mammaire se disloque, des enzymes protéolytiques et en particulier des gélatinases sont activées. La matrice extracellulaire est démantelée et les cellules

épithéliales s’engagent dans un processus d’apoptose. L’arrivée massive de macrophages termine la dégradation du tissu sécréteur. Après quelques jours, la glande mammaire a repris sa structure de repos, sans toutefois retrouver exactement son état antérieur, car beaucoup des tubulo-alvéoles formés pendant la grossesse ne disparaissent pas entièrement.

Chapitre 7  Les organes des sens

7.1 L’olfaction

7.1.1 La muqueuse olfactive

La muqueuse olfactive est située à la partie postérieure de chacune des deux fosses nasales, où elle tapisse une zone d’environ 2,5 cm2 s’étendant sur le cornet supérieur et le 1/3 supérieur de la cloison nasale. Elle est en continuité avec la muqueuse pituitaire (de type respiratoire) qui revêt l’ensemble des fosses nasales.

La muqueuse olfactive est constituée d’un épithélium reposant par l’intermédiaire de sa membrane basale sur un chorion de tissu conjonctif.

7.1.1.1 L’épithélium olfactif

L’épithélium olfactif, prismatique pseudo-stratifié, est fait de 3 types de cellules : des cellules réceptrices neuro-sensorielles, des cellules basales et des cellules de soutien. En fait, comme pour les bourgeons du goût, il existe un renouvellement continu de ces cellules. Les cellules neuro-sensorielles sont fusiformes et présentent deux prolongements : un dirigé vers la cavité des fosses nasales et portant des cils sur lesquels se trouvent les récepteurs aux substances odorantes, le second (ou axone) se dirige vers le bulbe olfactif à travers la lame criblée de l’ethmoïde.

7.1.1.2 Le chorion

Le chorion, fait de tissu conjonctif, contient :

• des filets nerveux amyéliniques constitués par les axones des cellules réceptrices neurosensorielles groupés par paquets dans des invaginations de la membrane des cellules de Schwann qui les accompagnent. Ces filets nerveux gagnent la région profonde du chorion et traversent la lame criblée de l’ethmoïde pour rejoindre le bulbe olfactif (constituant alors collectivement le « nerf olfactif »),

• des terminaisons nerveuses sensitives du nerf nasal interne, branche du trijumeau,

• de nombreux vaisseaux sanguins,

• de volumineuses glandes exocrines, tubulo-acineuses, muqueuses.

7.1.2 Les voies olfactives

Les voies olfactives se distinguent des autres voies sensorielles par l’absence de cellule sensorielle proprement dite et par l’absence de relais diencéphalique. L’axone de la cellule réceptrice neuro-sensorielle fait synapse avec une cellule mitrale du bulbe olfactif. Cette synapse se fait au niveau de la couche glomérulaire du bulbe dans une zone précise (le glomérule) où les axones sensoriels connectent les dendrites issues d’une seule cellule mitrale ou d’une cellule à panache. Ces dernières envoient des axones vers les centres nerveux de l’olfaction situés dans le rhinencéphale. On décrit de plus deux types d’interneurones : les cellules périglomérulaires modulant la transmission au niveau du glomérule et les cellules granulaires reliant deux cellules mitrales. Il existe au moins deux types de cellules granulaires : des cellules glutamatergiques activatrices et des cellules GABAergiques inhibitrices.

7.1.3 La reconnaissance des molécules odoriférantes

Pour ce faire, il existe environ 1000 gènes codant pour des récepteurs olfactifs. Ces récepteurs sont des protéines à 7 domaines trans-membranaires couplées à des protéines G. Au cours de l’évolution phylogénétique, il existe une complexification du répertoire génétique des récepteurs aux odeurs. En effet, chez le poisson chat, on décrit moins de 80 gènes codant pour de tels récepteurs, alors qu’il en existe environ mille chez le rat. L’analyse de l’expression de ces récepteurs a montré qu’une cellule neuro-sensorielle n’exprime qu’un seul type de récepteur. Chez les mammifères, on peut séparer l’épithélium olfactif en 4 grandes régions distinctes. Toutes les cellules neuro-sensorielles exprimant le même récepteur sont localisées dans une même région. Mais, dans cette région, la répartition des cellules réceptrices se fait au hasard si bien que l’épithélium olfactif est organisé comme une mosaïque de cellules exprimant différents récepteurs. Tous les axones d’un même glomérule proviennent de cellules neuro-sensorielles exprimant le même récepteur. Ainsi, une cellule mitrale reçoit des afférences provenant de cellules exprimant toutes le même récepteur. La projection des neurones sensoriels sur les cellules mitrales est un exemple de ségrégation spatiale des messages permettant le tri des informations. L’enregistrement d’une seule cellule mitrale montre qu’elle répond à des stimulus différents provoqués par des molécules de conformation similaire. Le signal olfactif est généré par des substances chimiques volatiles présentes dans l’environnement ou apportées par l’alimentation. Ces substances se lient à un récepteur spécifique. Ce récepteur est une molécule transmembranaire à activité de canal ionique qui possède au moins trois zones fonctionnelles : une hélice alpha C-terminale qui détermine la sélectivité pour l’agoniste, un domaine amino-terminal qui rend compte de l’efficacité de l’agoniste et le domaine H-5 qui explique la sélectivité ionique du canal. Les récepteurs aux odeurs sont des canaux calcium qui, lors de leur activation, permettent une entrée de calcium intra-cellulaire. L’augmentation de calcium dans le cytoplasme active un canal chlore calcium-dépendant d’où l’apparition d’un courant chlore qui serait le véritable courant de transduction du signal. De plus, l’activation du récepteur agit sur deux systèmes de seconds messagers : l’AMP cyclique et l’inositol triphosphate (IP3). A leur tour, ces messagers agissent sur de nombreux canaux membranaires et sont donc responsables de la transduction du signal.

7.2 L’oeil

Pour atteindre la rétine visuelle, un faisceau de rayons lumineux doit traverser les milieux transparents de l’œil (successivement : cornée, humeur aqueuse, cristallin et corps vitré). L’ajustement de la formation de l’image sur la rétine est réalisé par le jeu du diaphragme irien (dont l’ouverture dépend du flux lumineux) et du cristallin (dont la courbure dépend de la distance de l’objet : accommodation).

L’ensemble du globe oculaire est limité par une coque de tissu conjonctif fibreux, dense, opaque et vascularisé : la sclérotique, ouverte en avant au niveau de la cornée, avec laquelle elle se continue, et prolongée en arrière par la dure-mère du nerf optique.

7.2.1 Les 3 tuniques de l’œil

7.2.1.1 La sclérotique

La sclérotique est une coque de tissu conjonctif fibreux, dense, opaque et vascularisé, ouverte en avant au niveau de la cornée, avec laquelle elle se continue, et prolongée en arrière par la dure-mère du nerf optique.

7.2.1.2 La choroïde

La choroïde est une mince couche de tissu conjonctif lâche contenant de nombreux vaisseaux sanguins et des nerfs ainsi que des mélanocytes qui lui donnent sa couleur caractéristique. De la superficie vers la profondeur, on distingue 3 couches :

La couche des vaisseaux, qui contient de très nombreuses artères et veines tributaires du système des vaisseaux ciliaires.

La couche choriocapillaire caractérisée par la présence d’un important réseau capillaire dépendant des vaisseaux de la couche précédente.

La membrane de Brüch, qui correspond à une mince couche de microfibrilles collagènes et élastiques recouverte

d’un côté par la membrane basale des capillaires de la couche choriocapillaire et de l’autre par la membrane basale de l’épithélium pigmentaire de la rétine.

7.2.2 Les milieux transparents de l’œil

7.2.2.1 La cornée

Structure

La cornée est une lame de tissu conjonctif dense, orienté, transparente et avasculaire, revêtue sur chacune de ses faces par un épithélium. La cornée ne contient pas de vaisseaux sanguins. Sa nutrition est assurée par imbibition à partir de l’humeur aqueuse.

L’épithélium antérieur,

pavimenteux stratifié non kératinisé, repose par sa face basale sur une membrane basale distincte de la membrane de Bowman. Sa surface apicale, tapissée de microplis retient un film aqueux de larmes humidifiant en permanence la cornée.

L’épithélium postérieur

(souvent appelé endothélium), pavimenteux simple, repose sur une membrane basale épaissie qui n’est autre que la membrane de Descemet.

Le stroma,

collagène (sa demi-vie dans la cornée est de 100 jours), dense, occupe 90 % de la cornée entre les 2 épithéliums. Il est limité en avant par la membrane de Bowman et en arrière par la membrane de Descemet.

Innervation

L’innervation sensitive de la cornée (par le nerf trijumeau, V) est très riche au niveau du stroma (sauf dans sa partie postérieure) et l’épithélium antérieur est pourvu de très nombreuses terminaisons nerveuses libres, d’où la sensibilité extrême de la cornée (réflexe cornéen).

Transparence

Plusieurs facteurs rendent compte de la transparence de la cornée :

la régularité et la finesse de l’épithélium antérieur, non kératinisé,

l’absence de vaisseaux sanguins et lymphatiques (après une plaie de la cornée, le développement d’une vascularisation est un mécanisme de défense qui a comme effet négatif majeur d’être responsable d’altérations de la transparence de la cornée),

l’organisation du stroma cornéen et, en particulier, de ses microfibrilles de collagène. Les microfibrilles de collagène sont en effet groupées en lamelles empilées parallèlement, entre lesquelles se disposent les fibroblastes du stroma, ou kératocytes, qui, par leurs prolongements pourvus de jonctions, forment un réseau cellulaire. A l’intérieur d’une lamelle, les microfibrilles de collagène sont toutes parallèles entre elles et s’étendent sur toute la longueur de la cornée ; elles sont disposées très régulièrement, à égale distance l’une de l’autre. D’une lamelle à l’autre, l’orientation des microfibrilles est différente. Les microfibrilles ont toutes le même diamètre, inférieur à la

moitié de la longueur d’onde de la lumière et leur indice de réfraction est identique à celui de la substance fondamentale, conditions essentielles au maintien de la transparence de la cornée.

Les cicatrices cornéennes sont consécutives à des lésions traumatiques, caustiques, immunologiques, infectieuses ou autres de la cornée. Ce sont des cicatrices du tissu conjonctif cornéen (taies) qui donnent à la cornée une teinte blanche (leucome) et qui réalisent l’altération type de la transparence cornéenne. Elles modifient le rapport des diverses couches, le parallélisme de la base de l’épithélium antérieur et de l’épithélium postérieur, surtout elles

modifient profondément la structure du conjonctif stromal. Microscopiquement, la régularité des faisceaux de microfibrilles de collagène est altérée et les microfibrilles sont irrégulières dans leur diamètre et dans leur répartition. Ces altérations morphologiques expliquent l’opacité de la cicatrice cornéenne.

Renouvellement des cellules épithéliales

Le renouvellement des cellules épithéliales de la cornée est très rapide dans l’épithélium antérieur de la cornée : son renouvellement total (par mitoses des cellules des couches basales) se fait en 7 jours (alors que celui de l’épiderme a lieu en 19 à 35 jours). De ce fait, la réparation d’abrasions superficielles de la cornée limitées à l’épithélium est très rapide :

une érosion de 2 millimètres carrés peut être recouverte en 24 heures, la surface totale d’une cornée en 4 à 7 jours.

Au contraire, le renouvellement des cellules de l’épithélium postérieur de la cornée procède avec une extrême lenteur dans les conditions normales.

7.2.2.2 L’humeur aqueuse

L’humeur aqueuse est sécrétée par les procès ciliaires qui constituent la partie profonde des corps ciliaires. Ce sont des franges formées d’un axe conjonctif riche en vaisseaux et revêtu d’un épithélium cubique bistratifié. Cet épithélium (ou rétine ciliaire) est le prolongement vers l’avant de la rétine visuelle. Sa couche externe a la même structure que l’épithélium pigmentaire de cette dernière. Après avoir gagné la chambre antérieure de l’œil qu’elle remplit, l’humeur aqueuse est résorbée au niveau de l’angle irido-cornéen par le canal de Schlemm qui se jette dans les veines choroïdiennes.

La raison principale de la bonne tolérance habituelle des greffes de cornée n’est pas l’absence d’antigénicité du greffon, mais sans doute l’isolement du greffon dans un stroma avasculaire baigné par l’humeur aqueuse de l’hôte, dont on sait qu’elle n’est pas une voie de passage importante pour des cellules immunologiquement compétentes ou pour des anticorps cytotoxiques.

7.2.2.3 Le cristallin

Le cristallin est un massif épithélial transparent, non vascularisé. Ses cellules se caractérisent principalement par trois points : 1) elles ont la forme de longs prismes hexagonaux tassés les uns contre les autres et à grand axe grossièrement antéro-postérieur ; 2) leur noyau a en général disparu ; 3) leur cytoplasme contient des protéines spécifiques (ou cristallines) synthétisées sur place pendant la différenciation et se présentant en microscopie électronique sous forme de nombreux microfilaments.

Le cristallin est relié par le ligament suspenseur du cristallin au corps ciliaire. Celui-ci, par le jeu de la contraction des muscles ciliaires contenus dans son stroma conjonctif et innervés par le parasympathique, peut ainsi modifier la forme du cristallin et permettre l’accommodation à la distance. La transparence du cristallin repose également sur son absence de vascularisation, mais contrairement à la cornée, il est dépourvu de matrice extra-cellulaire et constitue un massif épithélial plein dont les cellules expriment intensément une protéine particulière : la cristalline.

7.2.2.4 Le corps vitré

Le corps vitré est un milieu liquide transparent, fait d’eau, de glycosaminoglycanes et de collagène. En microscopie électronique, il apparaît constitué de fins filaments répartis au sein d’une matrice extra-cellulaire amorphe.

7.2.3 La rétine

7.2.3.1 L’iris

L’iris a une forme de disque perforé en son centre par la pupille. Sa face postérieure est revêtue par un épithélium bistratifié poursuivant l’épithélium des procès ciliaires (rétine pigmentaire). Le stroma irien, situé en avant de l’épithélium, est formé de tissu conjonctif qui prolonge le stroma du corps ciliaire et dans lequel on trouve : 1) deux muscles lisses responsables des variations réflexes ou synergiques du diamètre de la pupille : le dilatateur de la pupille (innervé par le sympathique) et le constricteur de la pupille (innervé par le parasympathique) ; la couche cellulaire antérieure de l’épithélium postérieur de l’iris est faite de cellules épithéliales dont la partie basale possède les caractères des cellules musculaires lisses, constituant ainsi le muscle constricteur de la pupille ; 2) de nombreuses cellules pigmentaires ; c’est l’abondance des mélanocytes dans le stroma conjonctif de l’iris, et en particulier sur sa surface antérieure, qui est responsable des différences génétiques de couleur des yeux. Lorsqu’il existe de nombreux mélanocytes, l’iris apparaît brun noir. En absence de mélanocytes, l’iris est bleu du fait de la coloration de la rétine pigmentaire qui se voit par transparence.

7.2.3.2 La rétine visuelle

La rétine visuelle est composée de deux feuillets, un feuillet externe pigmenté et un feuillet interne neuro-sensoriel.

Le feuillet externe

Le feuillet externe de la rétine (ou rétine pigmentaire) est formé par un épithélium simple, fait de cellules pavimenteuses, hexagonales, synthétisant de la mélanine. Leur noyau est situé au pôle basal de la cellule, les grains pigmentés au pôle apical. Ces cellules sont rendues jointives par des systèmes de jonction inter-cellulaire (zonula occludens, zonula adhærens et parfois desmosomes). La face apicale de ces cellules présente des expansions qui enveloppent le segment externe des photorécepteurs. La face basale repose sur la membrane de Brüch qui réunit la choroïde à la rétine. Il existe une mélanogénèse active dans ces cellules tout au long de la vie. Cet épithélium pigmentaire de la rétine se poursuit au niveau de l’iris, dont il constitue la face postérieure.

Le feuillet interne (ou rétine neuro-sensorielle)

Les couches

La structure réceptrice de la lumière est contenue dans le feuillet interne de la rétine. Ce feuillet est composé de sept couches successives adossées à l’épithélium pigmentaire. 1. La couche la plus externe de la rétine visuelle elle-même est formée par les prolongements sensoriels des cellules photoréceptrices (cônes et bâtonnets). 2. La couche sous-jacente (ou couche granulaire externe) représente les noyaux des photorécepteurs. 3. Dans la couche plexiforme externe, les cellules photoréceptrices réalisent des synapses avec les cellules bipolaires. 4. La couche granulaire interne est formée par les noyaux des cellules bipolaires, des cellules horizontales, des cellules amacrines et des cellules interplexiformes. 5. Les cellules bipolaires contractent des synapses avec les cellules ganglionnaires dans la couche plexiforme interne. 6. La couche des cellules ganglionnaires est formée par les noyaux de ces cellules.

7. Enfin, la couche la plus interne est constituée par les prolongements axonaux non myélinisés (chez l’homme) des cellules ganglionnaires qui se dirigent vers la papille pour former le nerf optique. Par ailleurs, il existe dans la rétine des cellules gliales appelées cellules de Müller.

Les circuits neuronaux

D’un point de vue schématique, il existe plusieurs circuits neuronaux au sein de la rétine neuro-sensorielle. Le circuit principal conduit le message du photorécepteur à la cellule bipolaire, puis à la cellule ganglionnaire et enfin au nerf optique. Les autres cellules nerveuses sont des interneurones qui ont un rôle régulateur de ce circuit : cellules horizontales agissant au niveau de la synapse entre les photorécepteurs et les cellules bipolaires, cellules amacrines au niveau de la synapse entre les cellules bipolaires et les cellules ganglionnaires, cellules interplexiformes régulant

les interactions entre les deux synapses précédentes. En fait, ce système est beaucoup plus complexe. En effet, l’analyse des neurotransmetteurs synthétisés par les cellules nerveuses de la rétine a mis en évidence la grande diversité des cellules horizontales et amacrines et les études neurophysiologiques ont montré la diversité de fonctionnement des cellules bipolaires et ganglionnaires. La rétine n’est pas seulement un lieu de réception d’un signal extérieur, mais elle constitue un véritable système nerveux assurant le pré-traitement du signal lumineux.

Les photorécepteurs

Qu’il s’agisse des cônes ou des bâtonnets, les photorécepteurs ont, à quelques détails près, une morphologie analogue, avec de la périphérie vers le centre du globe oculaire :

— L’article externe, très allongé et cylindrique pour les bâtonnets, plus court et conique pour les cônes, fait de disques membranaires aplatis empilés, supports des pigments visuels (rhodopsine pour les bâtonnets ; iodopsine pour les cônes) ;

— Le cil connectif, reliant l’article externe à l’article interne sous-jacent ;

— L’article interne, contenant le corpuscule basal d’où naît le cil connectif, un centriole, de nombreuses mitochondries et un volumineux appareil de Golgi ;

— Le corps cellulaire avec en son centre le noyau ;

— L’expansion interne, fine et plus ou moins longue, se terminant par un renflement présynaptique qui s’articule avec les dendrites des cellules bipolaires.

La nutrition des couches périphériques de la rétine (épithélium pigmentaire et photorécepteurs) est assurée par l’intermédiaire des capillaires de la choroïde (couche de tissu conjonctif lâche très vascularisé située entre la face profonde de la sclérotique et la face superficielle de la rétine). Celle des autres couches est assurée par

des capillaires rétiniens issus des branches de l’artère centrale de la rétine qui circulent dans l’épaisseur de la rétine, près de sa face profonde.

La réception du signal lumineux est assurée par les pigments visuels

Le récepteur des photons est constitué par l’association d’une protéine, l’opsine, et d’un chromophore, le 11-cis retinal. Chez l’homme, il existe quatre pigments différents définis par quatre protéines différentes associées au même chromophore. Ainsi, c’est la protéine qui détermine les caractéristiques physiques de la lumière perçue. La rhodopsine est spécifiquement portée par les bâtonnets. Les cônes possèdent des pigments sensibles à des longueurs

d’onde différentes et permettent ainsi la vision des couleurs. Chaque cône n’exprime qu’un seul des trois pigments. On connaît un pigment sensible au bleu, au rouge et au vert.

Quand un photon arrive au niveau des photorécepteurs, il interagit avec le pigment, entraînant un changement de conformation du 11-cis rétinal transformé en tout-trans rétinal. Ce dernier ne peut plus dans cette conformation être lié à la protéine. Il s’ensuit une série de transformations chimiques conduisant à une activation de la protéine et à sa séparation du tout-trans rétinal. L’opsine activée entraîne une activation d’une autre protéine, la transducine,

apparentée à la famille des protéines G. La transducine à son tour active une phosphodiestérase qui entraîne une chute du taux intra-cellulaire de GMP cyclique. Le GMP cyclique assure l’ouverture de canaux sodiques membranaires ; ainsi, la chute de son taux cellulaire conduit à la fermeture de ces canaux et par suite à une hyperpolarisation cellulaire.

Le résultat de cette hyperpolarisation est une diminution de la transmission synaptique avec les cellules bipolaires. Le photon entraîne donc une inhibition de la transmission synaptique, c’est-à-dire un message négatif. La transduction du signal fait intervenir de nombreux messagers successifs permettant l’amplification du signal. En effet, la réception d’un seul photon conduit à la fermeture de plusieurs centaines de canaux sodiques.

7.2.4 Les annexes du globe oculaire

7.2.4.1 Les glandes lacrymales

Les glandes lacrymales sont des glandes exocrines, tubulo-acineuses, de type séreux, qui sécrètent les larmes.

7.2.4.2 Les paupières

Les paupières sont des lames de tissu conjonctif revêtues en avant par l’épiderme, en arrière par la conjonctive ; elles contiennent le muscle orbiculaire des paupières et des glandes de Meibomius (glandes sébacées très développées et non-annexées à des poils). Au niveau de leur bord libre, s’implantent les cils et débouchent les conduits excréteurs de nombreuses petites glandes sudoripares et sébacées.

7.2.4.3 La conjonctive

La conjonctive est une muqueuse possédant un épithélium prismatique stratifié avec cellules muqueuses caliciformes. Elle recouvre la partie antérieure de la sclérotique (correspondant au « blanc de l’œil ») et se réfléchit à la face postérieure des paupières.

7.3 L’oreille

7.3.1 L’oreille externe

L’oreille externe comprend le pavillon de l’oreille, le conduit auditif externe et le tympan, qui sont revêtus par la peau. Le cérumen résulte de la sécrétion des glandes cérumineuses (variété de glandes sudoripares apocrines) et des glandes sébacées présentes dans le derme de la peau du conduit auditif externe.

7.3.2 L’oreille moyenne

Les osselets (marteau, enclume et étrier), la face interne du tympan et les parois osseuses de la caisse du tympan ainsi que celles des cavités mastoïdiennes sont revêtues par une muqueuse peu épaisse dont l’épithélium pavimenteux ou cubique simple renferme quelques îlots de cellules ciliées et de cellules glandulaires muqueuses ou séro-muqueuses. Le tympan est donc constitué par un épithélium externe (l’épiderme) et un épithélium interne (celui de la caisse) séparés par une lame fibreuse dans l’épaisseur de laquelle se loge le manche du marteau. La muqueuse de la trompe

d’Eustache, dont l’épithélium est de type respiratoire, repose sur une armature cartilagineuse et fibreuse dans sa portion externe et osseuse dans sa portion interne.

7.3.3 L’oreille interne

7.3.3.1 Labyrinthe membraneux et labyrinthe osseux

Cavité close bordée par un épithélium et contenant l’endolymphe, le labyrinthe membraneux comprend plusieurs parties distinctes mais intercommunicantes : l’utricule, le saccule, les canaux semicirculaires et les canaux et le sac endolymphatiques d’une part, le canal cochléaire d’autre part. Ultérieurement, l’épithélium pavimenteux ou cubique simple du labyrinthe membraneux subit en certains endroits des différenciations dont les trois principales sont celles qui donneront naissance aux zones réceptrices sensorielles (macules de l’utricule et du saccule, crêtes ampullaires des canaux semi-circulaires, organe de Corti), à la strie vasculaire sécrétant l’endolymphe et au sac endolymphatique le résorbant.

Autour du labyrinthe membraneux, la différenciation du mésenchyme conduit à la formation du labyrinthe osseux, coque osseuse moulant le labyrinthe membraneux dont il reste séparé par les espaces périlymphatiques contenant la périlymphe. Ainsi le vestibule osseux contient le saccule, l’utricule et les canaux semi-circulaires ; l’aqueduc du vestibule contient les canaux et le sac endolymphatiques ; la cochlée contient le canal cochléaire. La cochlée ressemble à une coquille d’escargot. Elle est constituée par un axe osseux conique, la columelle, autour de laquelle s’enroule en deux tours 3/4 de spires un tube osseux ou lame des contours. Ce tube osseux est longitudinalement

divisé en deux compartiments par une lame spirale osseuse insérée sur la columelle où siège le ganglion spiral de Corti, et prolongée vers l’extérieur par la membrane basilaire s’insérant sur le ligament spiral. Ces deux compartiments, rampe tympanique en bas et rampe vestibulaire en haut communiquent entre eux par un petit orifice (hélicotrème) situé au sommet de la cochlée.

7.3.3.2 Le canal cochléaire

Le canal cochléaire s’enroule en spirale entre les deux rampes précédentes. De section grossièrement triangulaire, sa face inférieure différenciée en organe de Corti, repose sur la membrane basilaire qui la sépare de la rampe tympanique, sa face externe différenciée en strie vasculaire s’applique contre la partie supérieure du ligament spiral tandis que sa face supérieure constitue, avec les cellules mésenchymateuses périlymphatiques aplaties qui la recouvrent, la membrane de Reissner qui la sépare de la rampe vestibulaire.

L’organe de Corti est centré par le tunnel de Corti, de section triangulaire, dont la paroi externe et la paroi interne sont respectivement constituées par une rangée de piliers externes et une de piliers internes. Ces piliers sont des cellules de soutien contenant dans leur cytoplasme un volumineux trousseau de filaments intermédiaires. De part et d’autre de ce tunnel, se disposent les rangées de cellules sensorielles soutenues par les cellules de Deiters. En dehors, on trouve trois ou quatre rangées de cellules sensorielles externes et en dedans une rangée de cellules sensorielles internes.

Les cellules de Deiters reposent par leur pôle basal sur la membrane basilaire tandis que leur partie supérieure enveloppe la base des cellules sensorielles et les terminaisons nerveuses adjacentes et envoie un long prolongement dont l’extrémité supérieure aplatie (« phalange ») contribue à former avec ses homologues et les phalanges des piliers la « membrane réticulaire » qui enserre et maintient en place le pôle apical des cellules sensorielles. Ensuite, de part et d’autre de ces cellules, deux massifs de cellules de soutien assurent la continuité d’une part, avec l’épithélium recouvrant le bourrelet du ligament spiral et d’autre part, avec l’épithélium recouvrant la bandelette sillonnée. De celle-ci, naît la membrana tectoria (faite d’un matériel protéique fibrillaire voisin de la kératine) qui vient s’appliquer par sa face inférieure sur les stéréocils des cellules sensorielles.

7.3.3.3 Les macules utriculaire et sacculaire

Siégeant l’une dans l’utricule, l’autre dans le saccule, les macules comportent des cellules sensorielles vestibulaires de type I et de type II dispersées au sein d’une couche de cellules de soutien. La membrane otolithique (couche de substance gélatineuse fondamentale contenant des faisceaux de fines fibrilles et dans sa zone superficielle des petites masses de carbonate de calcium, les otolithes) repose par sa face profonde sur les stéréocils apicaux des cellules sensorielles. Des terminaisons nerveuses afférentes (nerf vestibulaire) et efférentes entourent la base des cellules

sensorielles. Les macules sont stimulées par la posture de la tête ; en effet, selon la position de la tête, les otolithes, du fait de la pesanteur, appuient plus ou moins sur les stéréocils des cellules sensorielles dont la distorsion stimule les fibres nerveuses vestibulaires afférentes.

7.3.3.4 Les crêtes ampullaires des canaux semi-circulaires

Elles ont une structure proche de celle des macules ; toutefois, leur forme générale est différente et la cupule (analogue de la membrane otolithique des macules) ne contient pas d’otolithes. Les crêtes ampullaires sont stimulées par les mouvements de la tête.

7.3.3.5 Les cellules sensorielles vestibulaires et auditives

L’ultrastructure des cellules sensorielles, ainsi que les rapports étroits qu’elles affectent avec les terminaisons nerveuses permettent de distinguer trois types cellulaires : cellules sensorielles vestibulaires de type I, cellules sensorielles vestibulaires de type II et cellules sensorielles auditives. Retenons surtout ici leurs points communs essentiels : microvillosités à base étroite au pôle apical, présence d’un cil ou d’un résidu ciliaire sous forme d’un corpuscule basal, contacts avec des terminaisons nerveuses afférentes, entourage intime par des cellules de soutien.

Les cellules réceptrices de l’oreille interne sont organisées selon un même patron : il s’agit de cellules portant une rangée de stéréocils à leur extrémité apicale. Ces stéréocils baignent dans les liquides contenus dans les cavités de l’oreille interne.

• Pour l’organe de Corti, deux types de cellules sont décrites : les cellules sensorielles auditives externes et internes. Ces cellules reposent sur la membrane basilaire. Le pôle apical des cellules auditives externes est solidaire d’une membrane protéique fixe, la membrana tectoria. Ainsi, lors de la perception sonore, le tympan vibre entraînant des oscillations de la membrane basilaire transmises par la chaine des osselets. Il s’ensuit un déplacement des cellules sensorielles et de leurs stéréocils maintenus par la membrana tectoria fixe.

• Dans l’utricule et le saccule, la partie apicale des cellules sensorielles est en contact avec une membrane protéique contenant de petites masses de carbonate de calcium, les otolithes. Ces otolithes sont sensibles à la pesanteur entraînant lors des modifications de la position de la tête des mouvements de la membrane et des stéréocils par rapport aux cellules sensorielles.

• Enfin, les cellules des crêtes ampullaires sont en rapport à leur pôle apical avec une membrane protéique, la cupule. Celle-ci se déplace par rapport aux cellules sensorielles lors des mouvements de la tête qui produisent un mouvement du liquide des canaux semi-circulaires.

En conclusion, pour toutes ces cellules, la réception de l’information sensorielle est secondaire à un mouvement affectant les stéréocils. Les stéréocils des cellules sensorielles ne sont pas tous de même taille. Ils sont organisés en rangées de stéréocils de même taille et sont disposés sur une même cellule selon une taille croissante. Deux stéréocils voisins sont reliés par un filament protéique, le lien apical (tip link) qui mesure 150 nm. Sa composition protéique exacte est encore inconnue. La zone d’insertion du lien apical sur le stéréocil le plus haut se fait à proximité d’un canal ionique (canal K+ mécano-sensible). Selon le type de mouvement des stéréocils, le lien apical sera plus ou moins tendu. Lorsqu’il est en tension maximale, il entraîne une ouverture du canal ionique normalement fermé. Il s’ensuit un courant cellulaire responsable d’une dépolarisation et d’un potentiel cellulaire. Ceci produit une transmission synaptique à la base de la cellule sensorielle qui entraîne un potentiel d’action dans les fibres nerveuses

du nerf VIII.

 

Cours d’ Histologie........................................................................................................................................................................... 2

Avant-Propos................................................................................................................................................................................ 2

Chapitre 1 :Matériel et méthodes de l’histologie médicale. Le concept de tissu................................................................. 2

1.2 La cellule................................................................................................................................................................................... 7

1.2.1  Structure sous la microscope électronique :.............................................................................................................. 7

1.4 Le concept de tissu................................................................................................................................................................. 9

Chapitre 2    Les relations intercellulaires.................................................................................................................................... 10

2.1 La matrice extra-cellulaire (MEC)........................................................................................................................................ 10

2.2 Les molécules d’adhérence................................................................................................................................................. 11

2.3 Les systèmes de jonction.................................................................................................................................................... 11

Chapitre 3  Les épithéliums............................................................................................................................................................ 13

3.1 La cellule épithéliale.............................................................................................................................................................. 13

3.3 Les épithéliums glandulaires............................................................................................................................................... 15

Chapitre 4 Les tissus conjonctifs. Les tissus adipeux............................................................................................................... 18

4.1 Le tissu conjonctif lâche...................................................................................................................................................... 18

4.2 Le tissu réticulaire................................................................................................................................................................. 19

4.3 Les tissus conjonctifs denses............................................................................................................................................. 19

4.4 Les tissus squelettiques...................................................................................................................................................... 19

4.5 Les tissus adipeux................................................................................................................................................................. 19

Chapitre 5 Les populations cellulaires « libres »........................................................................................................................ 21

5.1 Les éléments figurés du sang......................................................................................................................................... 21

5.2 Les cellules immunitaires dans les tissus.......................................................................................................................... 22

5.3 Le tissu lymphoïde................................................................................................................................................................ 24

Chapitre 6 Les tissus squelettiques.............................................................................................................................................. 24

6.1 Le tissu osseux...................................................................................................................................................................... 24

6.2 Le tissu cartilagineux............................................................................................................................................................ 27

6.2.3.3 GH et les stéroïdes sexuels agissent sur la croissance des os............................................................................ 29

Chapitre 7  Le système nerveux. Les  neurones.......................................................................................................................... 29

7.1 Le système nerveux.............................................................................................................................................................. 29

7.2 Les neurones......................................................................................................................................................................... 30

Chapitre 8  Le système nerveux central.  Le système nerveux périphérique.......................................................................... 31

8.1 Le système nerveux central................................................................................................................................................. 31

8.2 Le système nerveux périphérique....................................................................................................................................... 34

8.2.3 Les terminaisons nerveuses........................................................................................................................................ 35

Chapitre 9 Les tissus musculaires................................................................................................................................................. 36

9.1 Caractéristiques générales................................................................................................................................................... 36

9.2 Les tissus musculaires striés............................................................................................................................................... 36

9.3 Le tissu musculaire strié squelettique........................................................................................................................... 37

9.4 Le tissu musculaire strié cardiaque.................................................................................................................................... 38

9.5 Le tissu musculaire lisse...................................................................................................................................................... 39

ETUDE DE QUELQUES SYSTEMES............................................................................................................................................ 40

Chapitre 1  L’appareil digestif........................................................................................................................................................ 40

1.1 La cavité buccale et pharyngienne..................................................................................................................................... 40

1.2 Le tube digestif...................................................................................................................................................................... 43

1.3 Le pancréas............................................................................................................................................................................ 48

1.4 Le foie et les voies biliaires.................................................................................................................................................. 49

Chapitre 2 Systeme Cardio-Vasculaire......................................................................................................................................... 51

2.1 Le cœur................................................................................................................................................................................... 51

2.2 Les vaisseaux......................................................................................................................................................................... 52

Chapitre 3  L’appareil hypothalamohypophysaire..................................................................................................................... 56

3.1 Les cellules glandulaires de l’adénohypophyse.............................................................................................................. 56

3.2 Les neuro-hormones hypothalamiques hypophysiotropes........................................................................................... 56

3.3 Les hormones dites post-hypophysaires.......................................................................................................................... 57

Chapitre 4   Les glandes endocrines périphériques................................................................................................................... 57

4.1 La thyroïde............................................................................................................................................................................. 57

4.2 Les parathyroïdes................................................................................................................................................................. 57

4.3 Les cortico-surrénales.......................................................................................................................................................... 58

4.4 Les médullo-surrénales........................................................................................................................................................ 58

4.5 L’épiphyse............................................................................................................................................................................. 58

Chapitre 5   La peau et les phanères............................................................................................................................................. 58

5.1 L’épiderme.............................................................................................................................................................................. 59

5.2 Le derme................................................................................................................................................................................. 60

5.3 L’hypoderme.......................................................................................................................................................................... 60

5.4 Les annexes cutanées........................................................................................................................................................... 61

5.5 La sensibilité cutanée........................................................................................................................................................... 62

5.6 Réparation d’une plaie cutanée.......................................................................................................................................... 63

5.6.2 La réaction inflammatoire............................................................................................................................................. 63

5.7 Pousse et repousse des poils et des ongles..................................................................................................................... 65

Chapitre 6    Les glandes mammaires............................................................................................................................................ 65

6.1 Structure de base.................................................................................................................................................................. 65

6.2 Au cours des étapes de la vie génitale.............................................................................................................................. 66

6.3 Pendant la grossesse............................................................................................................................................................ 66

Chapitre 7  Les organes des sens................................................................................................................................................. 68

7.1 L’olfaction.............................................................................................................................................................................. 68

7.2 L’oeil....................................................................................................................................................................................... 69

7.3 L’oreille................................................................................................................................................................................... 72

 

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