Techniques histologiques et cytologiques
50 cardsCe document présente les techniques histologiques et cytologiques utilisées pour l'étude des tissus biologiques, incluant les méthodes de microscopie, les techniques de préparation des échantillons, et les colorations spécifiques.
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Chapitre 1 : Les Épithéliums
Les épithéliums sont des tissus biologiques essentiels qui recouvrent les surfaces du corps et les cavités internes. Ils forment une barrière protectrice et participent à diverses fonctions vitales.
I. Introduction aux Épithéliums
A) Définition et Structure Générale
Un épithélium est un ensemble de cellules juxtaposées (cohésives) formant une couche plus ou moins épaisse.
Ces cellules sont maintenues ensemble par des systèmes de jonction, situés près de la lumière (superficiel) ou de la position basale (profonde).
Tout épithélium repose sur une membrane basale, une structure moléculaire acellulaire qui assure la cohésion de l'ensemble.
Sous la membrane basale se trouve le tissu conjonctif sous-jacent (chorion), richement vascularisé, qui nourrit l'épithélium. L'épithélium lui-même est innervé mais non vascularisé.
L'ensemble chorion + épithélium + membrane basale forme une muqueuse.
B) Localisation des Épithéliums
Surface externe du corps : comme la peau (épiderme).
Cavités internes en relation avec l'extérieur : comme l'intestin, l'estomac, l'appareil respiratoire (bronches), l'appareil uro-génital.
La lumière : désigne le vide dans la cavité d'un organe.
C) Rôles des Épithéliums
Revêtement : protection de surfaces ou cavités (ex : peau, œsophage). Peut être plus ou moins épais.
Sécrétion : synthétise et produit des substances (ex : épithélium gastrique).
Peut être un épithélium glandulaire ou des cellules épithéliales formant des glandes.
Fonction mixte (revêtement et sécrétion) possible.
Absorption : en plus du rôle de revêtement (ex : épithélium intestinal et rénal).
Sensoriel : en plus du rôle de revêtement (ex : épithélium de la rétine, olfactif, bourgeons du goût). Contient des cellules neurosensorielles et de soutien.
Contractilité : en plus du rôle de revêtement (ex : cellules myoépithéliales).
II. Caractéristiques des Cellules Épithéliales
A) Polarité des Cellules Épithéliales
La polarité est cruciale pour la fonction épithéliale.
Domaine apical et basolatéral
Pôle apical : interface avec la lumière.
Domaine baso-latéral : en contact avec la cellule voisine.
Pôle basal : proche de la membrane basale.
Des protéines spécialisées maintiennent la régionalisation et la fonction de chaque pôle.
Les jonctions serrées (Tight-junctions) : empêchent le mélange des protéines spécialisées et délimitent les domaines apicaux et basolatéraux.
Le cytosquelette
Microtubules : orientent les vésicules du Golgi vers les différents pôles, maintenant la polarité.
Microfilaments d'actine : impliqués dans l'endocytose et les jonctions cellulaires.
Filaments intermédiaires (cytokératines) : rôle dans certaines jonctions cellulaires.
Importance clinique : permet d'identifier des cancers d'origine épithéliale. L'épidermolyse bulleuse héréditaire est liée à des anomalies du cytosquelette et des jonctions.
Les molécules d'adhérence
Protéines transmembranaires qui assurent l'adhésion cellulaire.
Cadherines : interactions intercellulaires épithéliales.
Integrines : interactions cellule-matrice extracellulaire.
Rôle suppresseur de prolifération tumorale en empêchant les cellules cancéreuses de traverser les épithéliums.
B) Pôle Apical : Les Différenciations de Surface
Ces structures sont adaptées à la fonction de l'épithélium et peuvent augmenter la surface d'échange, provoquer un mouvement ou faciliter l'absorption.
Les microvillosités
Extensions digitiformes de la surface apicale.
Présentes temporairement et en faible nombre (reflet de mouvements cytoplasmiques).
En grand nombre, ordonnées et permanentes, elles ont un rôle d'absorption.
sia`f
Plateau strié : 1 à 2 µm de hauteur, épithélium intestinal uniquement. Apparaît flou en microscopie optique (MO), microvillosités régulières en microscopie électronique (ME). Rôle crucial dans l'absorption des nutriments (entérocytes). Contient des enzymes dans le glycocalyx.
Bordure en brosse : 2 à 10 µm de hauteur, tubule contourné proximal du néphron. Plus nette en MO, structure moins parallèle en ME. Rôle de réabsorption d'électrolytes, acides aminés, protéines et sucres de l'urine primitive.
Organisation moléculaire : composées de microfilaments d'actine (MFA) liés par des protéines comme la villine et la fimbrine. Ancrées au "terminal web" et à la membrane plasmique par spectrines, myosine I et ézrine.
Les stéréocils
Extensions digitiformes de 10 à 15 µm de hauteur, plus grands et moins stables que les microvillosités.
Composés de microfilaments d'actine non organisés, peuvent être ramifiés et n'ont pas de mobilité volontaire.
Localisation : épithélium du canal épididymaire et canal déférent (appareil génital masculin), ainsi qu'au niveau de l'oreille.
Rôles : facilitent le déplacement et la réabsorption de substances en augmentant la surface d'échange.
Les cils vibratiles
Hauteur de 3 à 6 µm. Se distinguent par leur mobilité active (consomme de l'ATP).
Composés de microtubules, non de MFA.
Localisation : épithélium respiratoire (trachée, grosses bronches), trompes utérines.
En MO, présence d'une ligne dense et foncée : la ligne des corpuscules basaux.
En ME, structure 9+2 de microtubules (9 doublets périphériques, 2 centraux) et bras de dynéine (activité ATPasique = mobilité).
Rôle : transit de substances grâce à leurs battements synchrones (ex : évacuation du mucus des voies respiratoires).
Pathologie : Syndrome d'immobilité ciliaire (mutations génétiques, absence de bras de dynéine), causant infections respiratoires, stérilité et parfois Syndrome de Kartagener (rotations inverses des viscères).
Les replis membranaires intracytoplasmiques
Extensions vers l'intérieur de la cellule, caractéristiques de l'urothélium (épithélium urinaire ou polymorphe : vessie, uretère, urètre).
Visibles en ME, s'enfoncent parfois jusqu'au noyau.
Rôles : augmentent le périmètre de la membrane apicale pour permettre l'étirement de l'épithélium (adaptation au volume de la vessie) et augmentent la surface d'échange pour la réabsorption d'eau.
C) Région Latérale
La région latérale assure la cohésion intercellulaire et les échanges.
Les engrènements
Sinuosités des membranes cellulaires augmentant la zone de contact et les échanges entre cellules.
Contiennent souvent des mitochondries. Leur dynamisme évolue avec les besoins de l'épithélium.
Les jonctions
Jonctions communicantes (Gap Junctions) :
Permettent le transfert d'information (signaux) et de petites molécules entre cellules via des canaux appelés connexons.
Essentielles à l'embryogenèse pour la synchronisation des réponses cellulaires.
Régulées par le pH, la concentration en calcium et l'AMP cyclique.
Jonctions serrées (Zonula Adherens ou Tight Junctions) :
Premières jonctions rencontrées depuis le pôle apical.
En MO, apparaissent comme des petits points rouges foncés.
Les membranes des cellules voisines fusionnent localement par des protéines transmembranaires : les occludines.
Forment une ceinture (zonula) qui maintient la polarité de la cellule et constitue une barrière imperméable dans l'espace intercellulaire, forçant les nutriments à traverser les cellules.
Composées d'occludines, ZO1, ZO2 et spectrine liées aux microfilaments d'actine.
Jonctions d'ancrage (Adhaerens) :
Macula Adhaerens (Desmosomes) :
Jonctions ponctuelles.
Composées de cadhérines (desmogléines, desmocollines), de protéines de liaison intracellulaires (desmoplakines, plakoglobines) formant une plaque dense, et de cytokératines (filaments intermédiaires).
Rôle de cohésion cellulaire, abondantes dans les épithéliums soumis à des agressions (ex : épiderme de la peau).
Pathologie : Pemphigus (maladie auto-immune des desmosomes) causing décollement cutané (bulles).
Zonula Adhaerens (Jonctions Intermédiaires) :
Jonctions en forme de ceinture.
Composées de cadhérines (desmogléines, desmocollines), de protéines de liaison (caténines, plakoglobines) et de microfilaments d'actine.
Les complexes de jonctions : plusieurs types de jonctions sont souvent présents ensemble sur la même membrane latérale, suivant un ordre précis.
D) La Région Basale
La région basale assure l'ancrage à la membrane basale et des fonctions d'échange.
Les replis membranaires : invaginations du sarcolemme contenant de nombreuses mitochondries (en bâtonnet), indiquant une forte activité d'échange (ex : épithélium du tubule contourné proximal du rein).
Les hémidesmosomes :
Ancrent les cellules épithéliales à la membrane basale.
Composés d'intégrines (molécules d'adhésion au substrat, SA M), de protéines de liaison (desmoplakines) et de cytokératines (filaments intermédiaires).
Abondants dans la peau pour son intégrité mécanique.
Les contacts focaux :
Composés d'intégrines (SAM) et de protéines de liaison intracytoplasmiques (alpha-actinine, vinculine, taline).
Impliquent les microfilaments d'actine.
Moins denses que les hémidesmosomes, jouent un rôle dans la migration cellulaire (ex : cicatrisation de la peau).
III. Les Épithéliums de Revêtement
Ces épithéliums recouvrent les surfaces et protègent du milieu extérieur ou des cavités.
A) Définition et Localisations
Revêtement cutané : épiderme (peau). Tissu sous-jacent : derme et hypoderme.
Revêtement de cavités en relation avec l'extérieur : voies respiratoires, urinaires, digestives, génitales.
Revêtement de cavités closes :
Cavités cœlomiques (péricardique, pleurale, péritonéale). L'ensemble couche conjonctive sous-mésothéliale + MB + mésothélium est appelé séreuse (Plèvre, Péricarde, Péritoine).
Cavités cardiovasculaires (cœur et vaisseaux). L'épithélium est un endothélium, et le tissu conjonctif est la couche sous-endothéliale. L'ensemble est l'endocarde pour le cœur et l'intima pour les vaisseaux.
B) Classification des Épithéliums de Revêtement
Basée sur des critères morphologiques : nombre de couches, forme des cellules superficielles, différenciations apicales.
Le nombre de couches
Unistratifié (simple) : une seule couche de cellules, toutes en contact avec la membrane basale. Un seul niveau de noyaux.
<i>Exemple : Épithélium unistratifié cubique.</i>Pseudostratifié : une seule couche de cellules en contact avec la membrane basale, mais avec plusieurs niveaux de noyaux.
<i>Exemple : Urothélium (vessie, uretère, urètre), épithélium respiratoire.</i>Stratifié (pluristratifié) : plusieurs couches de cellules (de 2 à 12). Seules les cellules de la couche la plus profonde (basale) sont en contact avec la membrane basale.
<i>Exemple : Épithélium pluristratifié pavimenteux (malpighien).</i>
La forme des cellules superficielles
Pavimenteux : cellules aplaties, noyau aplati, peu de cytoplasme (ex : mésothélium, endothélium).
Cubique : cellules de forme cubique, noyau rond et central, cytoplasme abondant (ex : épithélium unistratifié cubique).
Prismatique : cellules plus hautes que larges, noyau allongé, cytoplasme abondant (ex : épithélium unistratifié prismatique).
Exemples d'épithéliums stratifiés
Bistratifié cubique : 2 couches de cellules cubiques (typique des canaux excréteurs).
Pluristratifié pavimenteux (malpighien) :
Non kératinisé : pas de couche de cellules mortes (ex : œsophage). La couche basale (germinative) est la seule à se diviser.
Kératinisé : présence d'une couche cornée de cellules mortes, gorgées de kératine (ex : épiderme de la peau). Assure imperméabilité et protection.
Les différenciations du pôle apical : les différenciations vues précédemment sont utilisées pour la classification complète (ex : épithélium pseudostratifié prismatique à stéréocils, épithélium unistratifié à entérocytes à plateaux striés).
IV. Les Épithéliums Glandulaires
La fonction glandulaire est ici prédominante, parfois au détriment de la fonction de revêtement.
A) Classification des Tissus Glandulaires
Selon les modalités de rejet des produits élaborés :
Mode exocrine : produit déversé à l'extérieur du corps ou dans une cavité interne (via un canal excréteur si c'est une glande).
Mode endocrine : produit de sécrétion (hormones) rejeté dans le sang via le pôle basal.
Mode amphicrine : l'organe assume les deux fonctions :
Cellules amphicrines : la même cellule (ex : hépatocytes du foie sécrétant glycogène et bile).
Glande amphicrine : deux types de cellules différentes au sein du même organe (ex : pancréas avec îlots de Langerhans (endocrine) et cellules exocrines).
B) Histogenèse du Tissu Glandulaire
Les tissus glandulaires peuvent provenir des 3 feuillets embryonnaires : ectoderme, endoderme, mésoblaste.
Différenciation sur place (Glandes intraépithéliales) :
Cellules glandulaires isolées (ex : cellules à mucus de l'intestin, appareil respiratoire).
Ensemble des cellules d'un épithélium (ex : épithélium gastrique).
Amas de cellules glandulaires (glande pluricellulaire) au sein d'un épithélium (ex : muqueuse nasale).
Migration puis différenciation (Glandes extraépithéliales) :
Prolifération du feuillet épithélial formant un amas puis un bourgeon profond s'enfonçant dans le tissu conjonctif.
Glandes endocrines : le cordon dégénère, le bourgeon profond s'entoure de vascularisation pour la sécrétion dans le sang.
Glandes exocrines : le cordon forme le canal excréteur, le bourgeon profond forme la partie sécrétante.
C) Tissu Glandulaire Exocrine
Cellules riches en mitochondries, REL, REG, Golgi, et grains de sécrétion apicaux. Vascularisation par des capillaires sous-jacents.
Les différents types de cellules glandulaires exocrines :
Cellules séreuses : sécrètent des protéines enzymatiques (denses aux électrons en ME, cytoplasme foncé en MO). Ex : pancréas, glandes salivaires.
Cellules muqueuses : sécrètent des glycoprotéines (mucines) qui s'hydratent pour former le mucus (peu denses aux électrons en ME, cytoplasme clair en MO). Ex : épithélium gastrique/intestinal (cellules caliciformes), appareil respiratoire.
Autres types : glandes mammaires (lipoprotéines), sébacées (sébum), bordantes (HCl), cérumineuses (cérumen), alvéolaires (surfactant), hépatocytes (bile), sudorales (sueur).
D) Les Différents Modes de Sécrétion Exocrines
Mérocrine (exocytose) : mode le plus courant, les grains de sécrétion fusionnent avec la membrane plasmique et sont expulsés. (Cellules séreuses et muqueuses).
Holocrine : la cellule accumule le produit de sécrétion puis éclate pour le libérer. (Spécifique de la glande sébacée).
Apocrine : la partie apicale de la cellule est expulsée avec le produit. La cellule resynthétise ensuite du cytoplasme. (Glande mammaire en lactation, certaines glandes sudoripares).
E) Les Principales Formes Glandulaires Exocrines
Forme de l'unité sécrétante :
Tubuleuse : cellules organisées en doigt de gant (droite ou contournée).
Acineuse : forme en grain de raisin, lumière très étroite.
Alvéolaire : forme de sac, lumière très large.
Mixtes : tubulo-alvéolaire, tubulo-acineuse.
Nombre d'unités sécrétantes :
Simple : une seule unité sécrétante.
Ramifiée : 2 ou 3 unités sécrétantes.
Composée : plus de 3 unités sécrétantes, avec des canaux convergeant vers un canal collecteur. (Ex : glandes salivaires, pancréas).
Caractéristiques histologiques des canaux excréteurs :
Majoritairement bordés par un épithélium unistratifié cubique.
Exceptions : glande sudorale (bistratifié cubique), glande sébacée (pavimenteux pluristratifié).
F) Caractéristiques de Quelques Glandes Exocrines
Glandes acineuses : ex : glande salivaire parotide, pancréas exocrine.
Glandes alvéolaires : ex : glande sébacée (lumière comblée par cellules sécrétrices).
Glandes tubulo-alvéolaires : ex : glande prostatique, glande mammaire.
Glandes tubulo-acineuses muqueuses : ex : glandes œsophagiennes.
Glandes tubulo-acineuses mixtes : ex : glandes salivaires (sublinguale, sous-maxillaire avec croissant séreux), glandes bronchiques.
G) Les Facteurs de Régulation des Glandes Exocrines
Facteurs locaux : flux sanguin, calcium.
Contrôle nerveux : fibres neuro-végétatives.
Contrôle hormonal : hormones (ex : testostérone, sécrétine, pancréozymine).
Cellules myoépithéliales : cellules musculaires lisses ramifiées (ex : glandes salivaires, mammaires, sudoripares) qui facilitent l'expulsion des sécrétions.
H) Généralités sur le Tissu Glandulaire Endocrine
Sécrétion au pôle basal dans le sang. Deux modes d'excrétion (exocytose ou diffusion transmembranaire).
Classification :
Cellules isolées (système endocrine diffus) : ex : duodénum.
Amas cellulaires : ex : îlots de Langerhans du pancréas, cellules de Leydig.
Glandes anatomiques :
Réticulées (majorité) : cellules en bandelettes sinueuses avec capillaires sanguins (ex : hypophyse, surrénales, parathyroïde).
Vésiculeuses (une seule) : cellules en vésicules stockant les hormones inactives (colloïde) (ex : thyroïde).
V. Rôle des Épithéliums
Barrière et protection : mécanique (desmosomes), bactérienne et chimique (sécrétions).
Échange : absorption de substances (via différenciations apicales ou basales), passage intercellulaire (via Gap junctions, engrènements).
Mouvement : transport actif (cils vibratiles).
Innervation et fonction sensorielle : fibres nerveuses, structures spécialisées (bourgeons du goût, rétine, épithélium olfactif).
Perméabilité aux cellules migratrices : permet le passage des lymphocytes, monocytes, macrophages pour la défense immunitaire.
VI. Le Renouvellement des Épithéliums
Assuré par des cellules souches indifférenciées.
A) Les Cellules Souches Indifférenciées
Renouvellement par cellules souches isolées : épithéliums unistratifiés et pseudostratifiés.
Renouvellement par assise basale génératrice (ABG) : épithéliums pluristratifiés (toutes les cellules de l'ABG se divisent).
Renouvellement par zone de prolifération : à l'interface entre épithélium de surface et glande dans le chorion (ex : estomac, intestin).
B) Les Paramètres de Caractérisation du Renouvellement
Vitesse : dépend de facteurs mitotiques, hormonaux et locaux.
Taux de renouvellement : % de cellules renouvelées par 24h.
Turnover (temps de renouvellement) :
Pluristratifié : temps pour qu'une cellule de l'ABG soit expulsée (ex : épiderme = 20 jours).
Unistratifié : temps pour que toutes les cellules de l'épithélium soient renouvelées (ex : épithélium gastrique = 3 jours).
C) L'Élimination des Cellules Mortes
Par pincement et expulsion : épithéliums unistratifiés et pseudostratifiés.
Par desquamation et expulsion : épithéliums pluristratifiés.
Chapitre 2 : Les Tissus de Soutien
Les tissus de soutien, ou tissus conjonctifs, unissent et soutiennent les autres tissus et organes, leur fournissant un support physique et biologique.
I. Généralités
A) Définitions
Les tissus conjonctifs (TC) proviennent du latin conjonctus (unir, joindre).
Ils sont composés d'une matrice extracellulaire (MEC) et de cellules.
La MEC est un agglomérat de substances moléculaires complexes dans une base aqueuse (substance fondamentale).
Contrairement aux épithéliums, les cellules des TC ne sont pas jointives et les TC sont vascularisés.
Ils sont associés aux épithéliums, muscles et tissus nerveux.
B) Constituants
Un tissu conjonctif est composé de cellules et d'une matrice extracellulaire.
Constituants constants : systématiquement présents dans tous les TC, en quantité variable.
Cellules :
Fibroblastes : cellules d'origine mésenchymateuse.
Matrice Extracellulaire (MEC) :
Collagène (fibres de collagène).
Substance fondamentale :
Protéoglycanes (complexe gluco-protéique).
Protéines d'adhérence.
Eau et substances dissoutes (ions, petites molécules).
Constituants inconstants : présents dans certains TC ou en grande quantité, définissant des TC spécialisés.
Constituants cellulaires :
Cellules de l'immunité : macrophages, lymphocytes (abondants dans les tissus exposés).
Adipocytes (cellules graisseuses) : noyau en périphérie, vacuole lipidique unique (blanche en MO après délipidation).
Chondrocytes : spécifiques du cartilage.
Ostéoblastes : spécifiques du tissu osseux.
Myofibroblastes : fibroblastes avec propriétés contractiles.
Constituants de la MEC :
Fibres élastiques : confèrent élasticité, mises en évidence par l'orcéine.
Fibres de réticuline : collagène très particulier (type III) entourant vaisseaux, présent dans organes hématopoïétiques (rate, ganglions, foie). Mises en évidence par coloration aux sels d'argent.
Cristaux de phosphate de calcium : spécifiques du tissu osseux (cristaux d'hydroxyapatite).
C) Les différents types de Tissu Conjonctif
Tissus conjonctifs communs : caractéristiques variables selon la quantité et disposition de leurs constituants.
Tissus conjonctifs lâches : les plus fréquents, moins de fibres de collagène non orientées. Ex : chorion de la plupart des muqueuses.
Tissus conjonctifs denses : réseau de collagène épais et serré.
Non orienté : derme, hypoderme.
Orienté, régulier :
Unitendues : tendon (toutes les fibres de collagènes orientées dans le même sens).
Bitendues : cornée de l'œil (double orientation régulière, ex: feuillets à 90°).
Pluritendues : os (plusieurs feuillets avec décalage angulaire).
Tissus conjonctifs spécialisés : contiennent des éléments inconstants en grande quantité.
Tissu adipeux, tissu élastique, tissu réticulé, tissu cartilagineux, tissu osseux, sang, lymphe.
II. Constituants Constants
A) Le Fibroblaste
Cellule d'origine mésenchymateuse (peut donner adipocytes, chondrocytes).
Morphologie : aplati, effilé, avec de longs prolongements fins pour s'agripper à la MEC. Noyau aplati.
Rôles :
Synthèse et renouvellement : synthétise tous les composants unitaires de la MEC (molécules de collagène, protéoglycanes, élastine, réticuline, protéines d'adhérence), facteurs de croissance et cytokines. L'assemblage en fibres se fait hors de la cellule.
Grande mobilité : se déplace par projection cytoplasmique (polymérisation de l'actine).
Récepteurs à de nombreux facteurs de croissance et hormones, influençant leur synthèse.
B) La MEC (Matrice Extracellulaire)
Définit les caractéristiques physiques d'un tissu (densité, organisation des fibres).
Le collagène :
Protéine la plus abondante du monde animal. Formée d'une triple hélice de 3 chaînes peptidiques.
Synthétisée sous forme de molécules unitaires (procollagène) par le fibroblaste, puis excrétée et assemblée en structures supramoléculaires dans la MEC (fibrilles, fibres, faisceaux, réseaux, FACIT).
28 types de collagène identifiés, classés selon leur forme et localisation.
Structure de base : 3 chaînes spiralées, enroulées en triple hélice. Contient des télopeptides (restent) et propeptides (clivés extra-cellulairement). Motif Glycine-X-Y répété.
Glycosylation : hydroxylation de proline et lysine, puis ajout de sucres.
Polymérisation en ligne et verticale permettant la formation de microfibres stabilisées par liaisons hydrogènes et réticulation (cross-links médiés par lysyl oxydase) entre les molécules.
Diagnostic : dosage des propeptides (synthèse) et produits de dégradation (hydroxyproline, pyridinolines, télopeptides) pour évaluer le métabolisme du collagène.
Pathologies :
Coll. type I (le plus abondant : os, derme, tendons) : Ostéogenèse imparfaite (maladie des os de verre) due à mutation des gènes ou .
Coll. type II (cartilage hyalin) : Arthroses précoces, myopies sévères. S'associe aux collagènes IX et XI.
Coll. type III (fibres de réticuline : organes hématopoïétiques) : Syndrome d'Ehlers-Danlos (peau fragile, ruptures d'organes, anévrismes).
La MEC non collagénique (Substance fondamentale) :
Milieu hydraté, espace de diffusion et d'échange. Peu visible en MO, sauf si coloration spécifique aux protéoglycanes (bleu de toluidine).
Protéoglycanes : protéines + GAG (glycosaminoglycanes).
GAG : répétition de disaccharides (ose aminé + sucre). 7 types sulfatés (chondroïtine, dermatane, kératane, héparane, héparine) et non sulfaté (acide hyaluronique).
Acide hyaluronique : seul GAG non sulfaté, très long, attire les protéoglycanes, forme des agrégats macromoléculaires. Fonctions d'hydratation et lubrification.
Les protéoglycanes ont une charge négative élevée, jouant un rôle de barrière de filtration. La richesse en acide hyaluronique détermine l'hydratation de la MEC.
Fibronectines : protéines dimères liant le collagène, l'acide hyaluronique, la fibrine et les intégrines (via motif RGD). Forment des microfibrilles déformables, contribuant à la cohésion et plasticité de la MEC.
III. Constituants Inconstants
A) Constituants cellulaires
Cellules de défense de l'organisme :
Macrophages (20 µm) : monocytes circulants différenciés en tissus, phagocytaires, mobiles, nombreux récepteurs.
Lymphocytes : rôle immunitaire, noyau volumineux, peu de cytoplasme. Peuvent être petits (noyau foncé) ou grands (noyau clair, réniforme).
Adipocytes :
Adipocytes blancs : volumineux (100 µm), sphériques, noyau périphérique, unique vacuole lipidique. Rôle dans lipogenèse, stockage (triglycérides), lipolyse, synthèse hormonale (leptine) et cytokines. Constituent 15-20% du poids corporel.
Adipocytes bruns : moins volumineux, noyau central, plusieurs petites vacuoles lipidiques. Rôle dans la thermogenèse (production de chaleur via thermogénine mitochondriale). Abondants chez le nouveau-né et mammifères hibernants.
B) Constituants inconstants de la MEC
Les fibres élastiques :
Propriété de déformation et retour à l'état initial (résistance mécanique jusqu'à 50% d'allongement). Résistantes à la chaleur et aux acides, dégradées par l'élastase. Faible renouvellement.
Mises en évidence par coloration à l'orcéine.
Distribution tissulaire : artères élastiques (ex: aorte), derme de la peau, cartilage élastique.
Composition : partie centrale (élastine, amorphe et dense aux électrons) et périphérie (microfibrilles de glycoprotéines : fibrilline, MAGP).
L'élastine est hydrophobe (70% AA hydrophobes), sa synthèse est maximale pendant la vie fœtale et l'enfance.
Pathologie : Syndrome de Marfan (mutation fibrilline) : hyper-extensibilité cutanée, allongement des membres, altération des vaisseaux et yeux.
Les fibres de réticuline :
TC spécialisé, présent dans organes hématopoïétiques (rate, moelle) et riches en capillaires sinusoïdes (foie, poumon).
Composées de collagène de type III très glycosylé, mis en évidence par coloration aux sels d'argent.
Forment un réseau de soutien, notamment autour des vaisseaux.
Cristaux de phosphate de calcium :
Spécifiques du squelette, forment des cristaux d'hydroxyapatite.
Localisés entre faisceaux ou molécules de collagène, conférant dureté et densité aux os (visibles aux rayons X).
Minéralisation après synthèse de la matrice organique par les ostéoblastes.
IV. La Membrane Basale
Fine structure acellulaire de la MEC, entre le pôle basal des épithéliums et le chorion. Associée aux cellules épithéliales, endothéliales, nerveuses, musculaires, adipocytes et glandes. Absente de l'os.
A) Aspect en Microscopie Optique
Peu visible en coloration standard, mais visible au PAS (Periodic Acid Schiff) en raison de sa structure glycosylée (collagène type IV).
B) Aspect en Microscopie Électronique à Transmission (MET)
Composée de 3 couches :
Lame interne (lamina rara) : peu épaisse, peu dense aux électrons.
Lame centrale (lamina densa) : gris foncé, dense aux électrons.
Lame réticulée (lamina reticularis) : plus épaisse, peu dense. Fait le lien avec le chorion.
La lame basale correspond à la lamina rara + lamina densa.
C) Les Constituants des Membranes Basales
Collagène de type IV : principal constituant, forme des réseaux, très glycosylé, assurant flexibilité et rôle de filtration sélective.
Protéoglycanes : surtout le Perlecan (protéoglycane à héparane sulfate). Contribue à la filtration.
Laminines : molécules hétérotrimériques en forme de croix, relient plusieurs éléments de la MB (collagène IV, héparane sulfate) et les cellules épithéliales (via intégrines). Rôle de cohésion.
Collagène III et VII : dans la lame réticulée, entre la lame basale et le tissu conjonctif. Le collagène VII forme des fibrilles d'ancrage, surtout dans la peau.
Certaines barrières (sang-air pulmonaire, sang-urine rénale) sont des "super membranes basales" issues de la fusion de deux MB, expliquant leur épaisseur.
V. Rôles Spécifiques des Tissus de Soutien
Support mécanique : grâce aux fibres de collagène.
Protection : les cellules graisseuses, par exemple.
Remplissage : comblent les espaces entre les tissus.
Réparation : rôle des fibroblastes dans la cicatrisation.
Défense immunitaire : présence de cellules immunitaires.
Échanges métaboliques : via la substance fondamentale, notamment pour les épithéliums non vascularisés.
UE8 : HISTOLOGIE
I. DÉFINITIONS
Un tissu est un ensemble de cellules associées, incluant des molécules extracellulaires et des liquides biologiques.
Un organe est formé par l'association de plusieurs tissus différents. Un appareil est constitué de plusieurs organes assurant une fonction biologique spécifique (ex: appareil digestif).
L'histologie étudie la morphologie et l'organisation des tissus, contribuant à comprendre leur fonction spécifique et celle des organes.
II. LES DIFFÉRENTS TYPES DE MICROSCOPIE
A) La microscopie photonique (MO)
- Utilise des photons.
- Grossissement jusqu'à X1000.
- Permet l'observation de coupes d'environ 3-5 micromètres (µm) sur lame de verre.
- Visualise la structure tissulaire, les cellules, le noyau et parfois le nucléole, mais pas les organites.
- Certains microscopes sont équipés de caméras pour des observations en temps réel.
B) La microscopie électronique à transmission (MET)
- Utilise des électrons.
- Nécessite des coupes ultrafines (60 nanomètres - nm) disposées sur des grilles de 3 mm.
- Offre un contraste en niveaux de gris (pas de couleur).
- Permet l'étude de l'ultrastructure de la cellule et de ses organites (mitochondries, etc.).
- Grossissement fois supérieur à la microscopie photonique.
C) La microscopie électronique à balayage (MEB)
- Utilise des électrons qui sont réfléchis par la surface de l'échantillon.
- 觀察 la surface et le relief des échantillons, pas l'intérieur (sauf si l'échantillon est préalablement coupé).
- Pas d'inclusion dans la résine nécessaire pour l'observation de surface.
- Utilisée pour voir comment une cellule adhère à une surface.
III. PRÉPARATION DES ÉCHANTILLONS BIOLOGIQUES AVANT L'ÉTAPE MICROSCOPIQUE
Les étapes communes (MET et MEB) sont :
- Prélèvement (liquide ou solide).
- Fixation (obligatoire pour préserver la structure).
- Inclusion (dans une résine, seulement pour MET et MO).
- Coupe.
- Coloration.
A) Les différents modes de prélèvement
Le choix du prélèvement dépend de l'étude (histologique ou cytologique).
| Solide | Liquide |
|---|---|
|
|
Techniques complémentaires pour prélèvements cytologiques :
- Frottis: raclage de surface (ex: vaginal, buccal).
- Brossage: exemple bronchique, technique endoscopique.
IV. LES TECHNIQUES DE PRÉPARATIONS CYTOLOGIQUES
A) Prélèvement sur lame
- Étalement: pour liquides (ex: frottis sanguin), vise une couche unicellulaire.
- Empreinte: application d'un fragment tissulaire sur lame, pour cellules faiblement attachées (ex: ganglion lymphatique).
- Centrifugation: pour liquides, sépare culot cellulaire et surnageant. Le culot est ensuite étalé.
- Cytocentrifugation: les cellules sont plaquées sur la lame pendant la centrifugation, avec un système d'entonnoir et filtre.
Après le prélèvement, suivent la fixation, la coloration et l'observation (remplace inclusion et coupes tissulaires).
B) Fixation
Processus crucial qui vise à :
- Conserver les constituants cellulaires et tissulaires.
- Prévenir l'autolyse tissulaire (dégradation des cellules après prélèvement).
- Immobiliser les molécules in situ.
- Immobiliser les protéines et éviter la macération.
Pour être efficace, la fixation doit être :
- Rapide après le prélèvement.
- Avec un rapport volume échantillon/fixateur de 1/5.
- La durée varie selon le volume de l'échantillon.
- Les fixateurs varient (formol 10%, éthanol, acétone, paraformaldehyde).
- Le formol 10%: réticule les protéines (forme des ponts).
- L'éthanol (souvent à 70%): coagule les protéines.
- Les frottis sanguins sont fixés par séchage rapide à l'air.
C) Les colorations cytologiques
Deux méthodes principales : manuelles ou automatiques.
- Frottis sanguin et cellules cytocentrifugées:
- Fixation: séchage à l'air et alcool méthylique (contenu dans le May-Grunwald).
- Coloration: May-Grunwald-Giemsa (MGG). Mélange de May-Grunwald (méthanol) et Giemsa.
- Résultat: noyaux violet, cytoplasme bleu (pH alcalin) ou rose (pH acide).
- Frottis vaginal et cervico-vaginal:
- Fixation: alcool et éther (volume à volume).
- Coloration: Papanicolaou (mélange de colorants vert, orange, violet).
- Résultat: cellules acidophiles (rose, couches superficielles de l'épithélium vaginal), cellules basophiles (bleu, couches moyennes).
V. LES TECHNIQUES DE PRÉPARATIONS HISTOLOGIQUES POUR BIOPSIES
Principes généraux : Fixation, préparation à la coupe, coupe (3-5 µm), colorations, observation (MO ou MET).
Pour les gros prélèvements, une étude macroscopique préalable est nécessaire pour sélectionner les zones à analyser.
A) La fixation
- Essentielle pour la qualité tissulaire et cellulaire.
- Adapte le récipient à la taille de l'échantillon (rapport 1/5 volume échantillon/fixateur).
- Durée: 2-5h pour petits échantillons, jusqu'à 24-48h pour gros prélèvements.
- Fixateurs: formol 10% (pour étude topographique), mélanges plus doux pour immunologie/enzymologie (respectent l'activité biologique).
- Le fixateur remplace l'eau (60% du tissu) dans l'échantillon.
B) Préparation à la coupe
Enchaînement d'étapes qui visent à durcir le tissu pour permettre une coupe fine.
- Déshydratation:
- Substitution du fixateur par un liquide déshydratant hydrophile (éthanol).
- Bains successifs d'éthanol à concentration croissante (50% à 100%), pour éviter d'endommager les cellules. L'acétone peut aussi être utilisée.
- Infiltration:
- Substitution de l'éthanol par un solvant organique hydrophobe (xylène ou toluène).
- Bains successifs de xylène à concentration croissante.
- Le xylène solubilise les lipides, entraînant un aspect blanc des adipocytes.
- Imprégnation:
- Substitution du xylène par de la paraffine fondue (à 50-60°C).
- Bains successifs de paraffine.
- La paraffine remplace le xylène.
- Inclusion:
- Durcissement de l'échantillon par refroidissement de la paraffine dans un moule.
- Obtention d'un bloc de paraffine solide.
- Coupe:
- Réalisation de coupes fines (3-5 µm) à l'aide d'un microtome.
- Les coupes forment des rubans.
- Plusieurs coupes sont réalisées à différentes profondeurs pour une analyse complète.
- Cas particulier des os: soit déminéralisation préalable (ramollit le tissu, inclusion en paraffine), soit inclusion dans de la résine plastique dure (pour conserver la minéralisation) et coupe avec un couteau spécifique.
C) Montage et collage des coupes
- Les coupes sont collées sur une lame de verre (souvent avec de la gélatine).
- Séchage à l'étuve ou sur platine chauffante.
D) Les colorations histologiques
La matière vivante est incolore. Les colorants s'utilisent en phase aqueuse. Hors, la paraffine est hydrophobe. Il faut donc effectuer des étapes inversées :
- Déparaffinage: immersion dans du xylène.
- Rinçage dans l'éthanol (concentrations décroissantes).
- Rinçage dans l'eau pour réhydrater les coupes.
Protection des coupes colorées: application de colle et lamelle. Conservation à l'abri de la lumière.
VI. EXEMPLES DE COLORATION
A) Colorations topographiques de routine
Elles donnent des informations sur l'organisation des tissus.
- Hématoxyline: colorant nucléaire, met en évidence le noyau en violet (plus c'est dense en chromatine, plus c'est foncé).
- Fuchsine, Éosine, Phloxine (le plus utilisé): colorant cytoplasmique, rend le cytoplasme rouge/rose (plus le cytoplasme est dense en organites, plus il est foncé).
- Vert Lumière, Bleu de Méthylène, Jaune Safran: colorants du collagène.
Le trichrome (trois colorants) donne le plus d'informations. S'il n'y a que deux colorants, c'est un bichrome (le plus souvent H-E).
B) Colorations histochimiques
Détection de groupements spécifiques (-SH, ) ou de constituants cellulaires (glycogène, mucus, pigments).
- Bleu Alcian: met en évidence les glycosaminoglycanes sulfatés (ex: cartilage).
- PAS (Periodic Acid Schiff): détecte les glucides (ex: mucus) et les membranes basales.
- Détection d'ions: fer (points bleutés intenses), calcium (zones calcifiées vertes).
- Détection de composants intracellulaires:
- Fontana-Masson: mélanine en noir (épiderme de la peau).
- Coloration argentique de Grimélius: cellules endocrines (cytoplasme grains noirs).
- Détection de composants macromoléculaires de la MEC:
- Coloration argentique: fibres de réticuline en noir (rate).
- Orcéine: fibres élastiques en rouge vif (épiglotte).
C) Colorations histo-enzymologiques
Mettent en évidence des réactions enzymologiques in situ. Nécessitent des précautions (temps, température) pour préserver l'activité enzymatique. Ex: détection de phosphatase dans les ostéoclastes.
D) Colorations immuno-histochimiques
Détection de molécules membranaires ou intracytoplasmiques via des réactions anticorps-antigènes. Un second anticorps couplé à une molécule colorée ou fluorescente permet la détection. Utilisé notamment pour le diagnostic tumoral. Observées au microscope à fluorescence ou confocal.
VII. LES DIFFÉRENTS ÉLÉMENTS QUI COMPOSENT LE MICROSCOPE PHOTONIQUE
- Ampoule: source de lumière.
- Condenseur: homogénéise la lumière.
- Diaphragme: ajuste la quantité de lumière (ouvert au maximum en histologie).
- Platine: supporte la lame, permet déplacements X et Y.
- Objectifs: systèmes de lentilles (x4 rouge, x10 jaune, x20 vert, x40 bleu).
- Miroir et Oculaire: l'oculaire offre un grossissement x10.
- Vis macro et micrométrique: règlent la mise au point (commencer par x4).
VIII. POSSIBILITÉ D'OBSERVATION À L'OBJECTIF 100
Nécessite l'utilisation d'huile à immersion entre la lame et l'objectif pour un meilleur indice de réfraction.
IX. INTERPRÉTATION DES IMAGES
Basée sur la reconnaissance de formes, couleurs et organisation. Des difficultés peuvent survenir à cause des incidences de coupes et des artéfacts.
- Incidences de coupes: la coupe en 2D d'une structure 3D peut être trompeuse (longitudinale, transversale, oblique).
- Artéfacts de coupe: effets artificiels créés par les étapes de préparation (prélèvement, fixation, inclusion, coupe, collage, montage, coloration).
CHAPITRE N°1 : Les épithéliums
I. INTRODUCTION
A) Définition
Un épithélium est un ensemble de cellules juxtaposées (cohésives), organisées en une ou plusieurs couches. Ces cellules sont liées par des systèmes de jonctions, qui peuvent être proches de la surface ou de la base. Tout épithélium repose sur une membrane basale, structure moléculaire acellulaire. Sous la membrane basale se trouve le tissu conjonctif sous-jacent (chorion), richement vascularisé et innervé, qui nourrit l'épithélium (non vascularisé). L'ensemble chorion + épithélium + membrane basale forme une muqueuse.
B) Localisation des épithéliums
Les épithéliums recouvrent :
- Toute la surface externe du corps (peau = épiderme).
- Toutes les cavités internes:
- En relation avec l'extérieur (intestins, estomac, voies respiratoires, uro-génitales).
- Les cavités closes (cavités cœlomiques comme péricardique, pleurale, péritonéale, et cardiovasculaires comme le cœur et les vaisseaux). Le vide dans une cavité est appelé la lumière.
C) Rôle des épithéliums
- Revêtement: protection de surfaces ou cavités (ex: peau, œsophage).
- Sécrétion: synthèse et libération de substances (épithélium glandulaire, cellules glandulaires des glandes).
- Absorption: (souvent en plus du rôle de revêtement) ex: épithéliums intestinal et rénal.
- Sensoriel: (souvent en plus du rôle de revêtement) contient des cellules neurosensorielles (ex: rétine, épithélium olfactif, bourgeons du goût).
- Contractilité: (souvent en plus du rôle de revêtement) cellules myoépithéliales.
II. CARACTÉRISTIQUES DES CELLULES ÉPITHÉLIALES
A) Polarité des cellules épithéliales
Les cellules épithéliales présentent une polarité, avec des domaines et protéines spécialisés :
- Pôle apical: en contact avec la lumière. Contient des protéines spécialisées dans la sécrétion et l'absorption.
- Domaine basolatéral: partie de la membrane plasmique en contact avec les cellules voisines. Moins spécialisé.
- Pôle basal: en contact avec la membrane basale.
Les jonctions serrées (Tight-junctions / Zonula Occludens) empêchent le mélange des protéines spécialisées apicales et basolatérales.
Le cytosquelette et les molécules d'adhérence sont cruciaux :
- Cytosquelette:
- Microtubules: orientent les vésicules du Golgi vers les différents pôles.
- Microfilaments d'actine: interviennent dans l'endocytose et les jonctions.
- Filaments intermédiaires de cytokératines: rôle dans certaines jonctions.
- Molécules d'adhérence:
- Cadherines: responsables des interactions intercellulaires épithéliales.
- Integrines: essentielles pour l'interaction cellule-matrice extracellulaire.
B) Pôle apical : les différenciations de surface
La surface apicale peut être spécialisée, ou lisse (rôle de protection/conduit).
- Microvillosités:
- Extensions digitiformes (digitiformes) de la surface apicale.
- Rôle: augmenter la surface d'échange pour l'absorption.
- Deux types spécialisés:
- Plateau strié: 1-2 µm, dans l'épithélium intestinal (entérocytes), rôle d'absorption. Visible comme une zone floue en MO. Ultrastructure régulière en ME. Possède un glycocalyx (cell coat) contenant des enzymes.
- Bordure en brosse: 2-10 µm, dans le tube contourné proximal du néphron, rôle de réabsorption d'électrolytes, acides aminés, sucres. Visible plus nettement en MO que le plateau strié.
- Organisation moléculaire: microfilaments d'actine (MFA) formant une armature et un "terminal web". Protéines de liaison (villine, fimbrine, spectrine) et d'ancrage (myosine I, ezrine) assurent la cohésion.
- Stéréocils:
- Extensions digitiformes de 10-15 µm, plus grands que les microvillosités.
- Composés de MFA non organisés, peuvent être ramifiés. Non mobiles.
- Localisation: appareil génital masculin (canal épididymaire, canal déférent) et oreille.
- Rôle: facilitation du déplacement de substances, réabsorption (augmentation surface d'échange).
- Aspect en "poil de pinceau" en MO.
- Cils vibratiles:
- Hauteur de 3-6 µm. Mobilité active consommant de l'ATP.
- Composés de microtubules. Organisation en 9 doublets périphériques + 2 centraux (axonème), avec des bras de dynéine responsables de la mobilité.
- Localisation: épithélium respiratoire (trachée, grosses bronches), trompes utérines.
- Rôle: transit de substances au moyen de battements synchrones (ex: mucus dans les voies respiratoires, ovule dans les trompes).
- Pathologies: syndrome d'immobilité ciliaire (mutations génétiques, absence de bras de dynéine) entraînant infections respiratoires, stérilité, et parfois syndrome de Kartagener (rotations inverses des viscères).
- Distinction avec la mucoviscidose: la mucoviscidose est due à un mucus trop dense, non au non-battement des cils.
- Replis membranaires intracytoplasmiques:
- Invaginations de la membrane plasmique vers l'intérieur de la cellule.
- Localisation: épithélium urinaire (urothélium ou épithélium polymorphe) de la vessie, uretère, urètre.
- Rôle: augmente la surface de la membrane apicale pour permettre l'étirement de l'épithélium (adaptation au volume de la vessie) et la réabsorption d'eau.
- Invisibles en MO, visibles en ME.
C) Région latérale
Cette région assure la cohésion et la communication intercellulaire via les engrènements et les jonctions.
- Engrènements: sinuosités des membranes pour augmenter la surface de contact et les échanges. Souvent associées à des mitochondries, elles sont dynamiques.
- Jonctions:
- Jonctions communicantes (Gap Junction): formées de connexons en vis-à-vis (6 sous-unités de connexine). Permettent le passage de petites molécules et le couplage électro-chimique, synchronisant les cellules. Importantes lors de l'embryogenèse.
- Jonctions serrées (Zonula Occludens): situées apicalement. Les feullets externes des membranes fusionnent localement grâce à des protéines (occludines). Forment une ceinture (zonula) autour de la cellule. Rôle: maintenir la polarité, barrière aux passages paracellulaires (obligent les nutriments à traverser la cellule), espace intercellulaire imperméable.
- Jonctions d'ancrage (Adhaerens):
- Macula Adhaerens (Desmosomes): jonctions ponctuelles. Composées de cadhérines (desmogléines, desmocollines) et de protéines de liaison intracellulaires (desmoplakines, plakoglobines), reliées aux filaments intermédiaires de cytokératine. Rôle: cohésion cellulaire intense. Abondantes dans l'épiderme. Pathologie: pemphigus (maladie auto-immune de dysfonctionnement desmosomal, provoquant des bulles).
- Zonula Adhaerens (jonctions intermédiaires): jonctions non ponctuelles, en ceinture. Composées de cadhérines et de protéines de liaison intracellulaires (caténines, plakoglobines), reliées aux microfilaments d'actine.
- Complexes de jonctions: plusieurs systèmes de jonctions coexistent sur la même membrane (Zonula Occludens, Zonula Adhaerens, Macula Adhaerens) dans un ordre précis.
D) La région basale
Cette région assure l'ancrage de la cellule à la membrane basale et les échanges avec le tissu conjonctif.
- Replis membranaires: invaginations de la membrane plasmique basale, contenant des mitochondries allongées. Témoins d'une forte activité d'échanges. Ex: épithélium du tube contourné proximal rénal.
- Hémidesmosomes: relient la cellule épithéliale à la membrane basale. Composés d'intégrines, desmoplakines et filaments intermédiaires de cytokératine. Intégrines interagissent avec la laminine de la membrane basale. Abondants dans la peau pour l'intégrité mécanique.
- Contacts focaux: relient la cellule au substrat via des intégrines, un complexe protéique intracellulaire (alpha-actinine, vinculine, taline) et les microfilaments d'actine. Moins denses que les hémidesmosomes. Rôle: adhérence à la MEC et migration cellulaire (cicatrisation).
III. LES ÉPITHÉLIUMS DE REVÊTEMENT
A) Définition et localisation
Les épithéliums de revêtement couvrent les surfaces et cavités :
- Revêtement cutané (épiderme): surface externe du corps. Sous la MB: derme, puis hypoderme.
- Revêtement des cavités en relation avec l'extérieur: voies respiratoires, urinaires, digestives, génitales.
- Revêtement des cavités closes:
- Cavités cœlomiques: péricardique, pleurale, péritonéale. L'ensemble couche conjonctive sous-mésothéliale + MB + mésothélium forme une séreuse (plèvre, péricarde, péritoine).
- Cavités cardiovasculaires: cœur et vaisseaux. L'épithélium est un endothélium. L'endothélium + MB + couche sous-endothéliale forme l'endocarde (cœur) ou l'intima (vaisseaux).
B) Classification
La classification se fait selon 2 critères morphologiques (nombre de couches, forme des cellules superficielles, différenciations apicales) et des critères fonctionnels (sécrétion).
- Nombre de couches:
- Unistratifié ou simple: une seule couche de cellules, toutes en contact avec la MB, un seul niveau de noyaux.
- Pseudo-stratifié: une seule couche de cellules, toutes en contact avec la MB mais de hauteurs différentes, plusieurs niveaux de noyaux (mais pas de couches distinctes).
- Stratifié ou pluristratifié: plusieurs couches cellulaires (2 à 12). Seules les cellules de la couche basale sont en contact avec la MB.
- Forme des cellules superficielles:
- Pavimenteuses: cellules aplaties, noyau aplati, peu de cytoplasme.
- Cubiques: cellules carrées, noyau rond et central, cytoplasme abondant.
- Prismatiques: cellules hautes, noyau allongé verticalement, cytoplasme abondant.
Exemples d'épithéliums de revêtement :
- Unistratifiés: pavimenteux (mésothélium, endothélium), cubique (épithélium des follicules thyroïdiens), prismatique (épithélium intestinal).
- Pseudo-stratifiés: épithélium urinaire (polymorphe, avec replis intracytoplasmiques), épithélium respiratoire (prismatique cilié, avec cellules caliciformes).
- Stratifiés:
- Bistratifié cubique: ex: canaux excréteurs.
- Pluristratifié pavimenteux (malpighien):
- Non kératinisé: ex: œsophage. Couche basale (germinative) seule en mitose.
- Kératinisé: ex: épiderme de la peau. Comprend une couche cornée (cellules mortes remplies de kératine, formant une barrière imperméable et hydrophobe). L'épaisseur de la couche kératinisée varie (peau épaisse vs fine).
C) Différenciations du pôle apical (rappel)
Ces différenciations sont incluses dans la dénomination complète des épithéliums. Ex: épithélium pseudostratifié prismatique à stéréocils (canal épididymaire), épithélium pseudostratifié prismatique cilié (trachée).
IV. LES ÉPITHÉLIUMS GLANDULAIRES
La fonction principale est la sécrétion. On distingue :
- Épithéliums glandulaires: la fonction de revêtement est maintenue.
- Glandes: les cellules sécrétrices sont détachées de la paroi et forment une entité (ex: glandes salivaires, pancréas).
A) Classification des tissus glandulaires selon les modalités de rejet
- Mode exocrine: produit déversé à l'extérieur du corps ou dans une cavité (avec ou sans canal excréteur).
- Mode endocrine: produit (hormones) déversé directement dans le sang (pôle basal vers capillaires).
- Mode amphicrine: l'organe ou la cellule exerce les deux fonctions.
- Cellules amphicrines: ex: hépatocytes (sécrétion de glycogène dans le sang, bile dans l'intestin).
- Glandes amphicrines: ex: pancréas (îlots de Langerhans endocrine, acini exocrines).
B) Histogenèse du tissu glandulaire
Les tissus glandulaires proviennent des 3 feuillets embryonnaires (ectoderme, endoderme, mésoblaste).
- Différenciation sur place: formation de "glandes" intraépithéliales.
- Cellules glandulaires isolées (ex: cellules à mucus intestinales ou respiratoires).
- Ensemble des cellules d'un épithélium (ex: épithélium gastrique).
- Amas de cellules au sein d'un épithélium (ex: muqueuse nasale).
- Migration puis différenciation: (majorité des glandes)
- Prode différenciation du bourgeon glandulaire en cellules glandulaires et de capillaires (pour endocrines).
- Pour les exocrines: formation d'un canal excréteur (à partir du cordon) et de la partie sécrétante (à partir du bourgeon profond).
C) Tissu glandulaire exocrine
Cellules riches en mitochondries, REL, REG, Golgi, avec grains de sécrétion apicaux. Vascularisation par capillaires adjacents.
- Types de cellules glandulaires exocrines:
- Cellules séreuses: sécrètent des protéines enzymatiques. Riches en REG basal, grains de sécrétion denses aux électrons, noyau rond basal. Cytoplasme foncé en MO.
- Cellules muqueuses: sécrètent des glycoprotéines (mucine). Riches en REL, REG, Golgi. Grains de sécrétion gros, peu denses aux électrons, apicaux. Cytoplasme clair en MO. Les mucines hydratent pour former le mucus après sécrétion.
- Localisation: au sein d'un épithélium (cellules à mucus de l'estomac ou caliciformes de l'intestin), ou regroupées en glandes spécialisées (appareil respiratoire, digestif, génital).
- Autres cellules: glandes mammaires (lipoprotéines), sébacées (sébum), bordantes de l'estomac (acide chlorhydrique), cérumineuses (cérumen), alvéolaires (surfactant), hépatocytes (bile), sudorales (sueur).
- Modes de sécrétion exocrines:
- Mérocrine (exocytose): le plus répandu, grains de sécrétion fusionnent avec la membrane et libèrent leur contenu (cellules séreuses et muqueuses).
- Holocrine: spécifique de la glande sébacée. La cellule éclate pour libérer son contenu (sébum). La glande est renouvelée par une assise basale génératrice.
- Apocrine: la partie apicale de la cellule est expulsée avec le produit (glande mammaire en lactation, certaines glandes sudoripares). La cellule se régénère ensuite.
E) Les principales formes glandulaires exocrines
- Forme de l'unité sécrétante:
- Tubuleuse: cellules en forme de doigt de gant (droite ou contournée).
- Acineuse: en forme de "grain de raisin", lumière étroite/virtuelle.
- Alvéolaire: en forme de sac, lumière large.
- Tubulo-alvéolaire: tubuleuse avec partie alvéolaire (fond).
- Tubulo-acineuse: tubuleuse avec partie acineuse (fond).
- Nombre d'unités sécrétantes:
- Simple: une seule unité sécrétante (acineuse jamais simple).
- Ramifiée: 2-3 unités.
- Composée: plus de 3 unités. Souvent multilobulée (lobules, lobes, canaux collecteurs).
- Caractéristiques histologiques des canaux excréteurs:
- Généralement bordés par épithélium unistratifié cubique.
- Exceptions: canal de la glande sudorale (bistratifié cubique), canal de la glande sébacée (pavimenteux pluristratifié).
F) Caractéristiques de quelques glandes exocrines
- Glandes acineuses: lumière virtuelle. Ex: glandes salivaires parotides, pancréas exocrine (unités séreuses pures).
- Glandes alvéolaires: lumière large, parfois comblée par cellules (glande sébacée).
- Glandes tubulo-alvéolaires: Ex: prostate, glande mammaire.
- Glandes tubulo-acineuses muqueuses: Ex: glandes œsophagiennes.
- Glandes tubulo-acineuses mixtes: avec sécrétions séreuses et muqueuses, présence d'un "croissant séreux". Ex: glandes salivaires sublinguales (muco-séreuses), sous-maxillaires (séro-muqueuses), bronchiques.
G) Les facteurs de régulation des glandes exocrines
- Facteurs locaux (flux sanguin, calcium).
- Contrôle nerveux (fibres neurovégétatives, cholinergiques ou adrénergiques).
- Contrôle hormonal (ex: testostérone sur prostate, sécrétine/pancréozymine sur pancréas).
- Cellules myoépithéliales: cellules musculaires lisses ramifiées entourant les glandes (salivaires, mammaires, sudoripares, lacrymales). Leur contraction facilite l'excrétion (ex: ocytocine sur glandes mammaires).
H) Généralités sur le tissu glandulaire endocrine
Vésicules de sécrétion basales, rejet du produit dans le sang. Deux modes d'excrétion: exocytose (protéines), diffusion transmembranaire (stéroïdes). Mise en évidence par coloration au sel d'argent.
Trois types :
- Système endocrine diffus: cellules isolées (ex: duodénum).
- Amas cellulaires: îlots de Langerhans (pancréas), cellules de Leydig (testicule).
- Glandes anatomiques:
- Réticulées: cellules organisées en bandelettes sinueuses, enserrant des capillaires (ex: hypophyse, surrénale, parathyroïde).
- Vésiculeuses: cellules en périphérie de vésicules, stockent les hormones sous forme inactive (colloïde pour la thyroïde).
V. RÔLE DES ÉPITHÉLIUMS
A) Rôle de barrière et de protection
- Mécanique (desmosomes, ex: épiderme).
- Bactérienne et chimique (sécrétions).
B) Rôle d'échange
- Absorption de substances (via différenciations apicales ou basales).
- Passage intercellulaire (gap junctions, engrènements).
C) Rôle de mouvement
- Grâce aux cils vibratiles (ex: voies respiratoires, trompes utérines).
D) Rôle d'innervation et de fonction sensorielle
- Innervés par fibres nerveuses effectrices/réceptrices.
- Structures nerveuses spécialisées (bourgeons du goût, rétine, épithélium olfactif).
E) Rôle de perméabilité aux cellules migratrices
- Barrières épithéliales sont perméables aux lymphocytes, monocytes, macrophages (sentinelles immunitaires).
VI. LE RENOUVELLEMENT DES ÉPITHÉLIUMS
A) Les cellules souches indifférenciées
Le renouvellement se fait par :
- Cellules souches isolées: épithéliums unistratifiés et pseudo-stratifiés (ex: épithélium intestinal).
- Assise basale génératrice: épithéliums pluristratifiés (toutes les cellules de cette couche peuvent se diviser, ex: épiderme).
- Zone de prolifération: à l'interface épithélium de surface/glande dans le chorion (ex: estomac, intestin).
B) Les paramètres de caractérisation du renouvellement
- Vitesse: dépend des facteurs hormonaux, de croissance, et locaux.
- Taux de renouvellement: pourcentage de cellules renouvelées par 24h.
- Turnover (temps de renouvellement):
- Pluristratifié: durée de vie d'une cellule de l'ABG (ex: épiderme = 20 jours).
- Unistratifié: temps pour que toutes les cellules de l'épithélium soient nouvelles (ex: épithélium gastrique = 3 jours).
C) L'élimination des cellules mortes
- Par pincement et expulsion
CHAPITRE N°1 : Les épithéliums
I. INTRODUCTION
Un épithélium est un assemblage de cellules étroitement juxtaposées, formant une ou plusieurs couches, et reposant sur une membrane basale. Ils sont essentiels pour la protection, la sécrétion, l'absorption et d'autres fonctions spécialisées.
A) Définition
Un épithélium est un ensemble de cellules juxtaposées et cohésives, organisées en une ou plusieurs couches.
Ces cellules sont reliées par des systèmes de jonction qui maintiennent la structure. Ces jonctions peuvent être situées vers la lumière (superficiel) ou vers la membrane basale (plus profond).
Tout épithélium repose sur une membrane basale, qui est une structure acellulaire.
Sous la membrane basale se trouve le tissu conjonctif sous-jacent (chorion), richement vascularisé. Le chorion assure la nutrition de l'épithélium, car ce dernier est non vascularisé.
L'épithélium est innervé.
L'ensemble chorion + épithélium + membrane basale forme une muqueuse.
B) Localisation des épithéliums
Les épithéliums sont présents :
Sur toute la surface externe du corps (la peau = l'épiderme).
Au niveau de toutes les cavités internes de l'organisme :
Cavités en relation avec l'extérieur : intestin, estomac, appareil respiratoire (bronches), appareil uro-génital. L'espace vide dans ces cavités est appelé la lumière.
C) Rôle des épithéliums
Les épithéliums remplissent diverses fonctions :
Rôle de revêtement :
Protection des surfaces ou des cavités (ex: peau, œsophage). Peut être plus ou moins épais.
Rôle de sécrétion :
Synthèse et libération de substances (épithélium glandulaire, cellules épithéliales des glandes).
Peut être une fonction exclusive ou associée à un rôle de revêtement (épithélium mixte).
Rôle d'absorption :
Associé au rôle de revêtement (ex: épithélium intestinal et rénal).
Rôle sensoriel :
Associé au rôle de revêtement, contient des cellules neurosensorielles et de soutien (ex: rétine, épithélium olfactif, bourgeons du goût de la langue).
Rôle de contractilité :
Cellules myoépithéliales (associées aux glandes).
Points clés : Épithélium = ensemble de cellules jointives, repose sur membrane basale et tissu conjonctif, innervé mais non vascularisé. 5 rôles principaux : revêtement, sécrétion, absorption, sensoriel, contractilité.
II. CARACTERISTIQUES DES CELLULES EPITHELIALES
A) Polarité des cellules épithéliales
La polarité est une caractéristique fondamentale des cellules épithéliales, permettant une spécialisation fonctionnelle de différentes régions de la cellule.
1. Domaine apical et basolatéral
Pôle apical : partie de l'épithélium en contact avec la lumière.
Domaine baso-latéral : membrane plasmique en contact avec la cellule voisine et la membrane basale.
Pôle basal : partie de l'épithélium proche de la membrane basale.
Protéines spécialisées :
Pôle apical : Fonctions de sécrétion et d'absorption.
Jonctions serrées (Tight-junctions) : Barrière empêchant le mélange des protéines entre le domaine apical et baso-latéral, et régulant le passage de molécules.
Protéines baso-latérales : Moins spécialisées.
2. Le cytosquelette
Il maintient la polarité en orientant les vésicules issues de l'appareil de Golgi vers les différents pôles.
Microtubules : Orientent le transport vésiculaire.
Microfilaments d'actine : Impliqués dans l'endocytose et les jonctions cellulaires.
Filaments intermédiaires (cytokératines) : Rôle dans certaines jonctions cellulaires.
L'identification des cytokératines peut aider à diagnostiquer des cancers d'origine épithéliale.
L'épidermolyse bulleuse héréditaire est liée à des anomalies du cytosquelette et des jonctions.
3. Les molécules d'adhérence
Présentes dès que les cellules sont jointives, ce sont des protéines transmembranaires.
Cadherines : Responsables des interactions intercellulaires (entre cellules épithéliales).
Intégrines : Rôle principal dans l'interaction cellule-matrice extracellulaire.
Ces molécules ont un rôle suppresseur de prolifération tumorale en empêchant la traversée des épithéliums par les cellules cancéreuses.
B) Pôle apical : les différenciations de surface
La surface apicale peut présenter des structures spécialisées pour diverses fonctions.
Surface lisse : Rôle de conduit/protection (ex: épithélium œsophagien).
Différenciations de surface :
Augmentent la surface d'échange.
Mettent en mouvement des substances.
Absorbent des substances.
1. Les microvillosités
Extensions digitiformes de la surface apicale.
Temporaires et peu nombreuses : Reflet des mouvements cytoplasmiques et de l'activité de l'actine.
Permanentes et nombreuses : Rôle d'absorption.
Plateau strié :
Hauteur de 1 à 2 µm, uniquement dans l'épithélium intestinal (entérocytes).
Visible flou en MO, régulier et parallèle en ME.
Rôle d'absorption des produits nutritifs.
Glycocalyx contenant des enzymes.````````````````````
Bordure en brosse :
Hauteur de 2 à 10 µm, retrouvée dans le tube contourné proximal du néphron (rein).
Plus nette en MO, moins parallèle en ME.
Rôle de réabsorption d'électrolytes, AA, protéines, sucres de l'urine primitive.
Organisation moléculaire :
Armature de microfilaments d'actine (MFA), formant un "terminal web" juste sous la membrane.
Cytokératine (filaments intermédiaires) en dessous.
Protéines de liaison : villine, fimbrine (à l'actine), spectrines (entre MFA et membrane).
Protéines d'ancrage : myosine I, ezrine (actine à la membrane).
2. Les stéréocils
Extensions digitiformes de 10 à 15 µm, plus grands que les microvillosités.
Constitués de microfilaments d'actine désorganisés et non parallèles.
Non mobiles, peuvent être ramifiés.
Localisation : épithélium du canal épididymaire et déférent (appareil génital masculin), oreille.
Rôles : facilitation du déplacement de substances, réabsorption (augmentation de surface).
Visualisation : aspect en pinceau en MO, ramifications en ME.
3. Les cils vibratiles
Hauteur de 3 à 6 µm.
Mobilité active consommant de l'ATP.
Constitués de microtubules (non MFA).
Localisation : épithélium respiratoire (trachée, grosses bronches).
Visualisation : bien visibles en MO, ligne dense des corpuscules basaux en MO.
Microtubules organisés en 9 doublets périphériques et 1 d
oublet central (structure ).
Bras de dynéine : confèrent l'activité ATPasique et la mobilité.
Différences avec les corpuscules basaux :
Corpuscules basaux : 9 triplets de microtubules périphériques, pas de doublet central.
Rôle : Transit de substances par battements synchrones (ex: transport du mucus dans les voies respiratoires).
Pathologies :
Syndrome d'immobilité ciliaire : mutations génétiques entraînant une absence des bras de dynéine.
Symptômes : infections respiratoires récidivantes, stérilité (notamment féminine).
Association fréquente avec le syndrome de Kartagener (rotation inverse des viscères due à l'absence de battements ciliaires embryonnaires).
Mucoviscidose : accumulation de mucus dense, les cils peinent à l'évacuer (pas lié au non-battement des cils mais à la qualité du mucus).
4. Les replis membranaires intracytoplasmiques
Invaginations apicales s'enfonçant vers l'intérieur de la cellule.
Localisation : épithélium urinaire (urothélium ou épithélium polymorphe) des voies urinaires (vessie, uretère, urètre).
Visualisation : léger flou en MO, clairement en ME.
Rôles :
Augmentation du périmètre de la membrane apicale, permettant l'étirement de l'épithélium (adaptation au volume de la vessie).
Augmentation de la surface d'échange et réabsorption d'eau.
L'urothélium change de forme selon le remplissage de la vessie (cellules en dôme de parapluie quand vide, s'aplatissent quand pleine).
C) Région latérale
Cette région assure la cohésion entre les cellules épithéliales et la communication intercellulaire.
1. Les engrènements
Pliages sinueux des membranes latérales, augmentant la surface de contact entre les cellules.
Fréquente présence de mitochondries.
But : augmentation de la cohésion et des échanges inter
cellulaires.
Ce sont des dispositifs non fixes, évoluant selon les besoins.
2. Les jonctions
Trois types principaux de jonctions assurent différentes fonctions :
Jonctions communicantes (Gap Junctions) :
Permettent le transfert rapide d'information et de petites molécules d'une cellule à l'autre.
Essentielles lors de l'embryogenèse pour la synchronisation cellulaire.
Ne sont pas fixes, peuvent apparaître ou disparaître.
Structure : Organisation en "connexons" (6 sous-unités de connexine) formant un tunnel intercellulaire.
Rôles : couplage électrophysiologique et chimique, synchronisation des réponses.
Contrôle par pH, concentration en calcium, AMP cyclique.
Jonctions serrées (Zonula Occludens / Tight-junctions) :
Généralement les plus apicales.
Structure : Les membranes des cellules voisines fusionnent par des protéines transmembranaires appelées occludines formant une ceinture autour de la cellule.
Les occludines sont liées à des protéines intracellulaires (ZO1, ZO2) et à des microfilaments d'actine.
Rôles :
Adhésion entre cellules.
Délimitation des domaines apical et baso-latéral (polarisation).
Barrière empêchant le passage intercellulaire ("paracellulaire") des molécules (elles doivent traverser la cellule).
L'espace entre les cellules sous ces jonctions est appelé "espace de Grünhagen" dans le tube digestif.
Jonctions d'ancrage (Adhaerens) :
Assurent l'ancrage mécanique des cellules entre elles ou à la MEC.
Macula Adhaerens (Desmosomes) : Jonctions ponctuelles.
Constituants : Cadherines (desmogléines, desmocollines), protéines de liaison cytoplasmiques (desmoplakines, plakoglobines) formant une plaque dense.
Cytosquelette impliqué : filaments intermédiaires de cytokératine.
Rôle : cohésion cellulaire forte, notamment dans les épithéliums soumis à des agressions (ex: épiderme).
Pathologie : Pemphigus (maladie auto-immune) due à un dysfonctionnement des desmosomes, entraînant un décollement cutané et des bulles.
Zonula Adhaerens (Jonctions intermédiaires) : Jonctions sous forme de ceinture.
Constituants : Cadherines (desmogléines, desmocollines), protéines de liaison cytoplasmiques (caténines, plakoglobines).
Cytosquelette impliqué : microfilaments d'actine.
Rôle : cohésion cellulaire.
Complexe de jonctions : Souvent, plusieurs types de jonctions sont regroupées dans la région latérale, suivant un ordre précis (occludens, zonula adhaerens, macula adhaerens de l'apical au basal).
D) La région basale
Cette région assure l'ancrage de la cellule à la membrane basale et les échanges entre la cellule et le chorion.
1. Les replis membranaires
Invaginations de la membrane plasmique au pôle basal.
Riches en mitochondries allongées (forme de bâtonnet), indiquant une forte activité d'échange nécessitant de l'énergie (ex: épithélium du tube contourné proximal du rein).
2. Les hémidesmosomes
Ancrent les cellules épithéliales à la membrane basale.
Constituants : Molécules d'adhésion au substrat (intégrines), protéines de liaison (desmoplakines) formant une plaque dense.
Cytosquelette impliqué : filaments intermédiaires de cytokératine.
Organisation moléculaire : Intégrines interagissent avec la laminine de la membrane basale et avec la plaque de desmoplakines intracellulairement.
Abondants dans la peau pour son intégrité mécanique.
3. Les contacts focaux
Ancrent les cellules à la MEC, mais sont moins denses que les hémidesmosomes.
Constituants : Molécules d'adhésion au substrat (intégrines), complexe protéique intracellulaire (alpha-actinine, vinculine, taline).
Cytosquelette impliqué : microfilaments d'actine.
Organisation moléculaire : Intégrines liées aux fibronectines de la MEC et au complexe de liaison intracellulaire.
Rôles : importants pour la migration cellulaire (ex: cicatrisation cutanée), adhérence à la MEC.
III. LES EPITHELIUMS DE REVETEMENT
A) Définition
Les épithéliums de revêtement couvrent les surfaces internes et externes du corps.
Revêtement cutané (épiderme) : surface externe de l'organisme. Repose sur le derme et l'hypoderme (tissu sous-jacent).
Revêtement de cavités en relation avec l'extérieur :
Voies respiratoires, voies urinaires, tube digestif, voies génitales.
Revêtement d'une cavité close :
Cavités cœlomiques (péricardique, pleurale, péritonéale) : l'ensemble est appelé séreuse.
Cavité pleurale : la séreuse est la plèvre.
Cavité péricardique : la séreuse est le péricarde.
Cavité péritonéale : la séreuse est le péritoine.
Ces cavités sont "virtuelles" avec un espace très faible.
Cavités cardiovasculaires (cœur et vaisseaux) :
L'épithélium est un endothélium. Le tissu conjonctif est la couche sous-endothéliale.
Ensemble (endothélium + MB + couche sous-endothéliale) : endocarde pour le cœur, intima pour les vaisseaux.
B) Classification
La classification des épithéliums de revêtement repose sur deux critères morphologiques : le nombre de couches cellulaires et la forme des cellules superficielles. Les différenciations du pôle apical sont également importantes.
1. Le nombre de couches
Épithélium unistratifié (simple) : Une seule couche de cellules, toutes en contact avec la membrane basale. Leurs noyaux sont au même niveau.
Épithélium pseudo-stratifié : Une seule couche de cellules, mais leurs noyaux sont à des niveaux différents, donnant l'impression de plusieurs couches. Toutes les cellules touchent la MB.
Épithélium stratifié (pluristratifié) : De 2 à 12 couches de cellules. Pour la polarité, les couches superficielles (2-3) définissent la "zone apicale", les couches basales (2-3) définissent la "zone basale", le reste étant intermédiaire.
2. La forme des cellules superficielles
Cellules aplaties | Cellules cubiques | Cellules prismatiques (cylindriques) | |
|---|---|---|---|
Noyau | Aplatit, allongé | Central, rond | Allongé |
Cytoplasme | Peu abondant | Abondant | Abondant |
Nom de l'épithélium | Pavimenteux | Cubique | Prismatique |
Exemples :
Épithélium unistratifié :
Pavimenteux : rare (mésothélium, endothélium).
Cubique : certains canaux excréteurs.
Prismatique : souvent avec différenciations apicales (ex: intestinal).
Épithélium pseudo-stratifié :
Urothélium (vessie, uretère, urètre), épithélium respiratoire (trachée, grosses bronches).
Épithélium stratifié :
Bistratifié cubique : typique des canaux excréteurs.
Pluristratifié pavimenteux (malpighien) : majoritaire.
Non kératinisé : ex: œsophage. Couche basale (germinative) est la seule à se diviser.
Kératinisé : ex: épiderme de la peau. Couche cornée (cellules mortes gorgées de kératine).
Rôle de l'imperméabilité et protection (ciment interstitiel lipidique).
Épaisseur variable (peau épaisse vs peau fine).
3. Les différenciations du pôle apical
La dénomination complète d'un épithélium inclut ses différenciations apicales (ex: épithélium pseudo-stratifié prismatique cilié).
Exemples :
Épithélium pseudo-stratifié prismatique à stéréocils : canal épididymaire, déférent.
Épithélium pseudo-stratifié prismatique cilié : trachée, grosses bronches.
Épithélium unistratifié prismatique cilié : trompes utérines.
Épithélium unistratifié à entérocytes à plateaux striés : intestin.
Épithélium unistratifié avec bordure en brosse : tube contourné proximal du néphron.
IV. LES ÉPITHÉLIUMS GLANDULAIRES
Les épithéliums glandulaires sont constitués de cellules spécialisées dans la sécrétion. Leur fonction glandulaire peut être prédominante, allant jusqu'à former des glandes entières.
A) Classification des tissus glandulaires
Classification selon les modalités de rejet des produits élaborés :
Mode exocrine : Le produit est déversé à l'extérieur du corps ou dans une cavité interne.
Peut être un épithélium lui-même ou une glande avec un canal excréteur.
Mode endocrine : Le produit de sécrétion est rejeté directement dans le sang (pôle basal en direction des capillaires).
Produits sécrétés sont majoritairement des hormones.
Mode amphicrine : Le même organe assure les deux fonctions (endocrine + exocrine).
Cellules amphicrines : Une seule cellule assure les deux fonctions (ex: hépatocyte du foie).
Glande amphicrine : Deux types de cellules différentes au sein du même organe (ex: pancréas avec îlots de Langerhans endocrines et cellules exocrines produisant des enzymes digestives).
B) Histogenèse du tissu glandulaire
Les tissus glandulaires peuvent provenir des trois feuillets embryonnaires (ectoderme, endoderme, mésoblaste).
1. La différenciation sur place ("glandes" intraépithéliales)
Les cellules glandulaires se différencient directement au sein d'un épithélium de revêtement.
Cellules glandulaires isolées (cellules à mucus de l'intestin ou de l'appareil respiratoire).
Ensemble des cellules d'un épithélium (ex: épithélium gastrique).
Amas de cellules glandulaires (glande pluricellulaire) au sein d'un épithélium (ex: muqueuse nasale).
2. La migration puis la différenciation
La plupart des tissus glandulaires se forment par ce mécanisme.
Prolifération du feuillet épithélial formant un amas.
Cet amas progresse dans le tissu conjonctif sous-jacent, formant un cordon (en contact avec la surface) et un bourgeon profond (plus élargi).
Deux cas de figure à partir de ce stade :
Glande/tissu endocrine : Les cellules du cordon dégénèrent, ne laissant que le bourgeon profond s'entourer de vascularisation.
Glande/tissu exocrine : Le cordon forme le canal excréteur et le bourgeon profond devient la partie sécrétante de la glande.
Glandes exocrines extra-épithéliales :
Localisées dans le tissu conjonctif sous-jacent (glandes sébacées, digestives, muqueuses de l'appareil respiratoire).
Ou se détachent pour former une entité anatomique (glandes salivaires, prostate, pancréas).
La plupart ont un canal excréteur ou sont un prolongement de l'épithélium.
Glandes endocrines formées après migration puis différenciation :
Glande endocrine et amas cellulaire : Bourgeon glandulaire se différenciant en cellules glandulaires entourées de nombreux capillaires (ex: glande surrénale).
Système endocrine diffus : Quelques cellules du bourgeon migrent et se dispersent dans l'organisme (ex: duodénum).
C) Tissu glandulaire exocrine
Les cellules exocrines sont caractérisées par une grande activité de synthèse et de sécrétion.
Riches en mitochondries, REL, REG, appareil de Golgi.
Présence de grains de sécrétion en position apicale.
Microfilaments et microtubules orientant les vésicules.
Présence de capillaires sous les cellules pour l'apport de substances.
1. Les différents types de cellules glandulaires exocrines
Cellules séreuses :
Sécrètent des protéines enzymatiques (trypsine, amylase, lipases).
Localisation : appareil digestif (pancréas, glandes salivaires).
Riches en REG basal, grains de sécrétion denses aux électrons et apicaux.
Noyau rond, basal. Cytoplasme foncé en MO (basophilie basale).
Cellules muqueuses :
Sécrètent des glycoprotéines (mucines), qui s'hydratent pour former le mucus.
Localisation : appareil digestif, respiratoire, génital.
Riches en REG, REL, Golgi. Grains de sécrétion très gros, peu denses aux électrons (clair en ME), occupant presque tout le cytoplasme apical.
Cytoplasme clair en MO.
Peuvent être isolées (intestinales "à pôle apical ouvert", caliciformes ; gastriques "à pôle apical fermé") ou regroupées en glandes spécialisées dans le chorion.
Autres cellules de sécrétions exocrines :
Glandes mammaires : lipoprotéines.
Glandes sébacées : sébum (lipides complexes).
Cellules bordantes des glandes fundiques (estomac) : acide chlorhydrique.
Cellules cérumineuses (conduit auditif) : cérumen.
Cellules alvéolaires pulmonaires : surfactant.
Hépatocytes : bile.
Cellules sudorales (sudoripares) : sueur (NaCl, sels de potassium, urée).
Glande sébacée :
Cellules en nid d'abeille avec de nombreuses gouttelettes lipidiques (ronds blancs) et un noyau central.
Glande mammaire :
Contient des vacuoles lipidiques (plus grosses que les gouttelettes), la lumière stocke le lait.
D) Les différents modes de sécrétion exocrines
Trois modes d'excrétion caractérisent la libération des produits par les cellules exocrines :
Mode d'excrétion Mérocrine (Exocytose) :
Le plus répandu. Les grains de sécrétion fusionnent avec la membrane plasmique apicale et libèrent leur contenu sans perte de cytoplasme.
Utilisé par l'ensemble des cellules séreuses et muqueuses.
Mode d'excrétion Holocrine :
Le mode spécifique de la glande sébacée. Le produit s'accumule dans la cellule, puis la cellule éclate entièrement pour libérer le sébum.
Un système de renouvellement (assise basale génératrice) remplace continuellement les cellules détruites. Les noyaux deviennent pycnotiques (signe de mort cellulaire avancée).
Mode d'excrétion Apocrine :
Utilisé par la glande mammaire en lactation et certaines glandes sudoripares.
Le produit se concentre au pôle apical, puis la partie apicale de la cellule est expulsée avec une portion de la membrane. La cellule se reconstitue ensuite.
E) Les principales formes glandulaires exocrines
Les glandes exocrines sont classées selon la forme et le nombre de leurs unités sécrétantes.
1. Forme de l'unité sécrétante
Cinq formes possibles, avec trois formes uniques et deux formes mixtes :
Tubuleuse : Cellules formant un tube (en "doigt de gant"). Peut être droite (ex: intestinale) ou contournée.
Acineuse : Forme en "grain de raisin", lumière très étroite voire virtuelle. L'unité sécrétante des sécrétions séreuses pures est généralement acineuse (ex: parotide, pancréas exocrine).
Alvéolaire : Forme de sac, avec une lumière très large (ex: glande sébacée, souvent comblée par les cellules).
Tubulo-alvéolaire (mixte) : Partie tubuleuse prolongée par une partie alvéolaire (ex: prostate, glande mammaire).
Tubulo-acineuse (mixte) : Partie tubuleuse prolongée par une partie acineuse (ex: glande œsophagienne).
2. Nombre d'unités sécrétantes
Glande simple : Une seule unité sécrétante (tubuleuse droite ou contournée).
Glande ramifiée : 2 ou 3 unités sécrétantes (ex: glandes gastriques).
Glande composée : Plus de 3 unités sécrétantes. Chaque unité a son propre canal, convergent vers un canal collecteur.
Une glande composée multilobulée (typique) contient plusieurs lobules (chaque unité glandulaire entourée de tissu conjonctif) regroupés en lobes (plusieurs lobules entourés d'une bourse conjonctive supplémentaire).
Incidences de coupe : Il est crucial de considérer l'incidence de coupe pour interpréter les images glandulaires. Une coupe longitudinale offrant le plus d'informations (cellules glandulaires et canal).
3. Caractéristiques histologiques des canaux excréteurs
Les canaux sont bordés par un épithélium unistratifié cubique dans la majorité des cas.
Exceptions :
Canal de la glande sudorale : épithélium bistratifié cubique.
Canal de la glande sébacée : épithélium pavimenteux pluristratifié.
Pathologie : L'acné est due à l'obstruction du canal excréteur de la glande sébacée par le sébum.
F) Caractéristiques de quelques glandes exocrines
Glandes acineuses :
Forme en grain de raisin, lumière virtuelle (ex: parotide, pancréas exocrine).
Noyaux ronds, basaux ; cellules triangulaires ; cytoplasme foncé (basophilie basale).
Glandes alvéolaires :
Forme de sac, lumière large (ex: glande sébacée, lumière comblée de cellules sébacées).
Noyaux centraux ronds, puis pycnotiques ; renouvellement par cellules basales périphériques.
Souvent associée à un poil et un muscle érecteur.
Glandes tubulo-alvéolaires :
Forme de tube débouchant sur des alvéoles, lumière très large (ex: prostate, glande mammaire).
Glandes tubulo-acineuses muqueuses :
Partie profonde acineuse, prolongement tubuleux (ex: glande œsophagienne).
Lumière visible, cellules rectangulaires, noyau petit, basal, dense ; cytoplasme clair, floconneux.
Glandes tubulo-acineuses mixtes :
Contiennent des sécrétions séreuses et muqueuses, avec un croissant séreux.
Ex: glandes salivaires (sublinguales, sous-maxillaires) et bronchiques.
Glandes parotides : acineuses, séreuses pures.
Glandes sublinguales : tubulo-acineuses, muco-séreuses (dominante muqueuse).
Glandes sous-maxillaires : tubulo-acineuses, séro-muqueuses (dominante séreuse).
G) Les facteurs de régulation des glandes exocrines
La sécrétion peut être constante ou régulée par divers facteurs :
Facteurs locaux : Flux sanguin, concentration en calcium.
Contrôle nerveux : Fibres neurovégétatives (cholinergiques ou adrénergiques) au contact des cellules.
Contrôle hormonal : Hormones produites ailleurs influençant les glandes (ex: testostérone sur prostate, sécrétine/pancréozymine sur pancréas).
Cellules myoépithéliales : Cellules musculaires lisses ramifiées entourant les glandes (salivaires, mammaires, sudoripares, lacrymales). Leur contraction facilite l'expulsion des sécrétions (ex: ocytocine sur glandes mammaires).
H) Généralités sur le tissu glandulaire endocrine
Caractérisé par des vésicules de sécrétion au pôle basal, déversées dans le sang.
Modes d'excrétion : Exocytose (hormones protéiques/glycoprotéiques) ou diffusion transmembranaire (hormones stéroïdiennes/lipidiques).
Mise en évidence : Coloration au sel d'argent.
Types de tissus endocrines :
Cellules du système endocrine diffus : Cellules isolées dispersées (ex: duodénum).
Amas cellulaires : Groupements de cellules (ex: îlots de Langerhans du pancréas, cellules de Leydig des testicules).
Glandes anatomiques :
Réticulées : Cellules organisées en bandelettes sinueuses, entrecoupées de capillaires sanguins (ex: hypophyse, surrénales, parathyroïde, foie).
Vésiculeuses : Cellules organisées en vésicules entourant une lumière, où l'hormone est stockée sous forme inactive (colloïde) (ex: thyroïde). Les cellules réabsorbent et activent l'hormone selon les besoins.
V. ROLE DES EPITHELIUMS
Les épithéliums jouent un rôle multifonctionnel essentiel à l'organisme.
Rôle de barrière et de protection :
Mécanique (jonctions desmosomes, ex: épiderme).
Bactérienne et chimique (grâce aux sécrétions, ex: estomac, cavités en contact avec l'extérieur).
Rôle d'échange :
Absorption de substances de la lumière (différenciations apicales).
Absorption de substances du chorion (différenciations basales).
Passage intercellulaire (Gap junctions, engrènements).
La plupart des échanges impliquent une modification ou synthèse au sein de la cellule.
Rôle de mouvement : (aide au mouvement)
Grâce aux cils vibratiles (battements actifs).
Ex: voies respiratoires (mouvement du mucus), trompes utérines (progression de l'ovule).
Rôle d'innervation et de fonction sensorielle :
Innervés par fibres nerveuses effectrices et réceptrices.
Structures nerveuses spécialisées intra-épithéliales : bourgeons du goût, épithélium olfactif, cellules photoréceptrices de la rétine.
Rôle de perméabilité aux cellules migratrices :
Servent de barrière mais sont perméables aux lymphocytes, monocytes, macrophages (rôle de surveillance immunitaire). Une forte présence de ces cellules indique une pathologie.
VI. LE RENOUVELLEMENT DES EPITHELIUMS
Les épithéliums se renouvellent constamment grâce à des cellules souches indifférenciées, garantissant leur intégrité malgré l'usure.
A) Les cellules souches indifférenciées
1. Renouvellement par cellules souches indifférenciées isolées
Concerne les épithéliums unistratifiés et pseudo-stratifiés.
Quelques cellules souches (cellules basales de remplacement) se divisent pour remplacer les cellules usées.
2. Renouvellement par assise basale génératrice
Caractéristique des épithéliums pluristratifiés.
La couche de cellules la plus basale (en contact avec la membrane basale) est l'assise basale génératrice, dont toutes les cellules peuvent se diviser.
3. Renouvellement par zone de prolifération
Interface entre un épithélium de surface et une glande dans le chorion (ex: estomac, intestin).
Cette zone (collet de la glande) permet le renouvellement des cellules de surface et des glandes.
B) Les paramètres de caractérisation du renouvellement
La vitesse : Dépend de facteurs mitotiques (hormones, facteurs de croissance) et de régulation locale.
Le taux de renouvellement : Pourcentage de cellules renouvelées par 24h, varie selon l'épithélium.
Le turnover (temps de renouvellement) :
Pour un épithélium pluristratifié : Durée de vie d'une cellule, de sa naissance dans l'assise basale génératrice à son expulsion (ex: épiderme = 20 jours).
Pour un épithélium unistratifié : Temps nécessaire pour que toutes les cellules de l'épithélium soient renouvelées (ex: épithélium gastrique = 3 jours).
C) L'élimination des cellules mortes
Deux mécanismes principaux d'élimination :
Par pincement et expulsion : Pour les épithéliums unistratifiés et pseudo-stratifiés. L'encombrement dû aux nouvelles cellules basales pousse les anciennes cellules vers la lumière.
Par desquamation et expulsion : Pour les épithéliums pluristratifiés. Les cellules se détachent et sont expulsées dans la lumière après avoir perdu leurs jonctions intercellulaires.
CHAPITRE N°2 : Les tissus de soutien
I. GÉNÉRALITÉS
Les tissus de soutien, ou tissus conjonctifs, sont des tissus complexes qui assurent la cohésion, le soutien structurel, la protection et la nutrition des autres tissus de l'organisme. Ils sont caractérisés par la présence de cellules dispersées dans une abondante matrice extracellulaire.
A) Définitions
Les tissus conjonctifs (TC) tirent leur nom du latin conjonctus (unir, joindre).
Ils sont composés d'une matrice extracellulaire (MEC) et de cellules.
La MEC est un agglomérat de substances moléculaires complexes et d'une base aqueuse (substance fondamentale).
Rôles :
Physique : relient et soutiennent (épithélium, tissus musculaires, tissu glandulaire).
Biologique : synthétisent des molécules (cicatrisation), assurent la nutrition des épithéliums (étant vascularisés).
Contrairement aux tissus épithéliaux, les cellules des TC ne sont pas jointives et les TC sont vascularisés.
B) Constituants
Un tissu conjonctif est composé de constituants constants et de constituants inconstants.
1. Constituants constants
Présents systématiquement dans tous les TC, mais en proportions variables.
Cellules : Fibroblastes.
Matrice Extracellulaire (MEC) :
Collagène (le plus abondant) mais sous forme de molécules unitaires.
Substance fondamentale :
Protéoglycanes (complexes gluco-protéiques).
Protéines d'adhérence (avec des groupements RGD interagissant avec les intégrines).
Eau et substances dissoutes (ions, petites molécules).
2. Constituants inconstants
Peuvent être présents ou absents selon le type de TC et sa localisation.
Constituants cellulaires :
Cellules de l'immunité : Macrophages (grosses cellules phagocytaires), Lymphocytes. Plus abondants dans les tissus proches d'environnements externes (respiratoire, digestif).
Adipocytes (cellules graisseuses) : Aspects de vacuole blanche en MO (dissolution des lipides). Noyau en périphérie, une seule vacuole lipidique.
Chondrocytes : Cellules du cartilage, situées dans des logettes.
Ostéoblastes : Cellules du tissu osseux.
Myofibroblastes : Fibroblastes avec propriétés contractiles.
Constituants de la MEC :
Fibres élastiques : Responsables de l'élasticité. Mises en évidence par coloration à l'orcéine. Retrouvées dans l'aorte, la carotide.
Fibres de réticuline : Type particulier de collagène (type III), observé dans les tissus réticulés (organes hématopoïétiques : rate, ganglions lymphatiques, foie), souvent autour des vaisseaux pour un soutien mécanique. Mises en évidence par coloration aux sels d'argent (aspect noir).
Cristaux de phosphate de calcium : Spécifiques du tissu osseux (squelette), confèrent sa dureté.
C) Les différents types de tissu conjonctif
1. Tissus conjonctifs communs
Les plus répandus dans l'organisme, présents dans tous les organes. Composés de fibroblastes, fibres de collagène, substance fondamentale, avec éventuellement des éléments inconstants non dominants (fibres élastiques, adipocytes, macrophages).
Tissus conjonctifs lâches :
Moins de fibres de collagène, non orientées.
Très répandus (les plus fréquents).
Ex: la plupart des chorions des muqueuses.
En coloration trichrome : fibres de collagène clairsemées, substance fondamentale non colorée.
Tissus conjonctifs denses :
Réseau de collagène épais, dense et serré.
Non orienté : Ex: derme et hypoderme. Moins de cellules, plus de collagène. Fibres diverses sans orientation précise.
Orienté, régulier : Fibres de collagène disposées de manière régulière.
Unitendues : Toutes les fibres sont orientées dans le même sens (Ex: tendon, ligaments), résistent à la tension.
Bitendues : Double orientation régulière (Ex: cornée de l'œil, feuillets à 90°).
Pluritendues : Plusieurs orientations avec un angle différent (Ex: os).
2. Tissus conjonctifs spécialisés
Contiennent des éléments inconstants en grande quantité, devenant dominants.
Tissu adipeux : Majorité d'adipocytes.
Tissu élastique : Grande quantité de fibres élastiques (ex: certains vaisseaux).
Tissu réticulé : Majorité de fibres de réticuline (ex: organes hématopoïétiques).
Tissu cartilagineux : Dominé par les chondrocytes et une MEC spécialisée.
Tissu osseux : Dominé par les ostéoblastes et les cristaux de phosphate de calcium.
II. CONSTITUANTS CONSTANTS
A) Le Fibroblaste
Le fibroblaste est la cellule emblématique du tissu conjonctif. D'origine mésenchymateuse, il est responsable de la synthèse et du renouvellement des composants de la matrice extracellulaire, montrant une grande mobilité et une sensibilité aux facteurs environnementaux.
1. Aspects morphologiques
Cellule plate et allongée (fusiforme), avec un noyau aplati s'adaptant à la forme cellulaire.
Émet de longs prolongements fins permettant l'adhérence à la MEC et une certaine mobilité.
Cytoplasme peu abondant (voile cytoplasmique) autour du noyau.
En microscopie confocale, forte présence de MFA.
2. Rôle des fibroblastes
Synthèse et renouvellement de la MEC :
Synthétise tous les composants constants et inconstants de la MEC sous forme unitaire (molécule de collagène, protéoglycanes, réticuline, élastine, protéines d'adhérence). L'assemblage en fibres se fait à l'extérieur de la cellule.
Synthétise également des facteurs de croissance et des cytokines.
Joue un rôle clé dans la cicatrisation et le remplacement de la MEC.
Grande mobilité : Se déplace par polymérisation de l'actine, répond aux signaux d'autres cellules.
Récepteurs à de nombreux facteurs de croissance et hormones : Reçoit des signaux du microenvironnement et d'autres cellules, influençant son activité de synthèse.
B) La MEC (matrice extracellulaire)
La MEC est le composant principal du tissu conjonctif, définissant ses propriétés physiques et physico-chimiques. Elle est essentielle pour la cohésion structurelle, la résistance mécanique et les échanges au sein des tissus.
Elle est composée de collagène et d'une matrice non collagénique (substance fondamentale).
1. Le collagène
C'est la protéine la plus abondante du règne animal (25% du poids corporel). Formée d'une triple hélice de 3 chaînes peptidiques enroulées. Sa synthèse implique le fibroblaste qui produit la molécule unitaire, puis l'assemblage se fait à l'extérieur de la cellule en structures supramoléculaires.
28 types de collagène identifiés, avec des variations de taille, forme, distribution et fonction.
Structure de base :
3 chaînes peptidiques enroulées en triple hélice.
Portions linéaires : télopeptides (aux extrémités de la triple hélice) et propeptides (plus longs, aux extrémités, excisés hors de la cellule).
Homotrimères (3 chaînes identiques) ou Hétérotrimères (chaînes différentes).
Synthèse :
Dans le fibroblaste : chaque chaîne est synthétisée dans le REG, assemblée en triple hélice dans le Golgi.
Excrétée sous forme de procollagène (avec propeptides).
Dans la MEC : les propeptides sont clivés par des protéinases, formant le collagène. Les télopeptides demeurent et permettent la polymérisation.
La molécule de collagène contient un motif répété de 3 AA (Glycine en premier) et des AA hydroxylés (proline, lysine) et glycosylés (dans le Golgi).
Polymérisation dans la MEC :
Assemblage en ligne et vertical, stabilisé par liaisons hydrogène (inter et intramoléculaires) et réticulation (formation de maillage via pyridinolines ou déoxypyridinolines).
Les cross-links sont médiés par la lysyl oxydase.
Diagnostic : La détermination des propeptides et des produits de dégradation (hydroxyproline, pyridinolines, télopeptides) permet d'évaluer la synthèse et la dégradation du collagène.
Pathologies :
Ostéogenèse imparfaite (maladie des os de verre) : mutation du collagène de type I.
Types spécifiques de collagène :
Collagène fibrillaire (I, II, III, V, XI) : forme des fibrilles s'organisant en fibres puis faisceaux.
Type I : le plus abondant (os, derme, tendons, ligaments, cornée). Présente une striation transversale régulière de 67 nm en MET.
Type II : cartilage hyalin. Homotrimère, très glycosylé. S'associe aux types IX et XI pour limiter le diamètre des fibrilles.
Pathologie : arthroses précoces, myopies sévères (mutations du gène COL2A1).
Type III : fibres de réticuline (organes hématopoïétiques, foie, poumons, autour des capillaires sinusoïdes). Homotrimère, hautement glycosylé, mis en évidence par coloration aux sels d'argent.
Pathologie : Syndrome d'Ehlers-Danlos (peau fragile, ruptures d'organes, anévrismes).
Collagène en réseaux (IV, VI, VIII, X) :
Type IV : membrane basale.
FACIT (Fibril Associated Collagen with Interrupted Triplex) (IX, XII, XIV, XX, XXI).
2. La MEC non collagénique (= substance fondamentale)
Milieu très hydraté, essentiel pour la diffusion et les échanges.
Protéoglycanes : Composés d'une protéine porteuse et de Glycosaminoglycanes (GAG).
GAG : chaînes polysaccharidiques répétitives de disaccharides. 7 types différents (chondroïtine, dermatane, kératane, héparane sulfates, héparine, acide hyaluronique).
La sulfatation des GAG (sauf acide hyaluronique) leur confère une charge négative élevée, jouant un rôle de barrière de filtration.
L'acide hyaluronique : GAG non sulfaté, très long, ne se lie pas à une protéine porteuse mais forme de grands agrégats, liant collagène, fibronectines, facteurs de croissance. Très hydrophile, assure l'hydratation (derme) et la lubrification (cartilage, liquides articulaires).
Protéine porteuse : riche en sérine, où les GAG se lient via un oligosaccharide d'union.
Fibronectines : Protéines dimères déformables.
Possèdent des sites d'interaction avec le collagène, la fibrine, l'acide hyaluronique et surtout avec les intégrines cellulaires via le motif RGD.
Elles relient les différents éléments de la MEC et jouent un rôle dans l'adhérence matrice-cellule et la plasticité tissulaire.
III. CONSTITUANTS INCONSTANTS
Les constituants inconstants des tissus de soutien sont des cellules et des éléments de la MEC dont la présence et l'abondance varient selon la fonction et la localisation du tissu, permettant une spécialisation ou une adaptation aux besoins spécifiques.
A) Constituants cellulaires
Outre les fibroblastes, plusieurs types cellulaires peuvent être présents :
1. Cellules de défense de l'organisme
Leur présence dépend du contact du tissu avec l'extérieur (plus abondantes dans les appareils respiratoire et digestif).
Macrophages (20 µm) :
Origine médullaire (monoblaste monocyte dans le sang macrophage dans les tissus).
Cellules mobiles capables de phagocytose (débris cellulaires, éléments étrangers).
Cytoplasme abondant, noyau excentré, nombreux lysosomes. Possèdent des récepteurs de surface et répondent aux signaux chimiotactiques.
Lymphocytes :
Impliqués dans les réactions immunitaires, abondants dans les villosités intestinales.
Origine médullaire.
Noyau volumineux occupant presque toute la cellule, peu de cytoplasme. Différents types (petits, grands).
2. Adipocytes
Spécialisés dans la synthèse, le stockage et le métabolisme des lipides. Deux types de tissus adipeux se forment :
Adipocytes blancs :
Cellules volumineuses (jusqu'à 100 µm), sphériques, avec une unique et très grande vacuole lipidique (aspect vide en MO).
Noyau petit, aplati, en périphérie. Cytoplasme très réduit.
Rôles métaboliques : lipogenèse (synthèse de lipides à partir d'AG, glucose), stockage (triglycérides), dégradation (lipolyse par lipases hormono-dépendantes, ex: catécholamines).
Synthétisent aussi des facteurs hormonaux (leptine pour la satiété) et des cytokines/adipokines.
Constituent 15-20% du poids du corps, isolés ou regroupés en lobules adipeux.
Adipocytes bruns :
Moins volumineux, avec un noyau central et rond.
Contiennent plusieurs petites vacuoles lipidiques (multiloculaires), donnant un aspect "en nid d'abeille".
Riches en mitochondries (thermogenèse par oxydation des AG, grâce à la thermogénine).
Abondants chez les mammifères hibernants et le nouveau-né (4% du poids), autour des organes vitaux (cœur, reins, gros vaisseaux).
B) Constituants inconstants de la MEC
1. Les fibres élastiques
Confèrent aux tissus la capacité de s'allonger (jusqu'à 50%) sous tension et de retrouver leur forme initiale (propriété d'élasticité).
Très résistantes à la chaleur, acides, enzymes (sauf élastase). Peu renouvelables.
Mise en évidence : coloration à l'orcéine (spécifique, colore en rouge vif).
Distribution tissulaire :
Artères élastiques (aorte, carotide) : Contiennent des lames élastiques (épaisses, circulaires), des limitantes élastiques (interne et externe).
Derme de la peau : Fibres élastiques.
Cartilage élastique : Réseau de fibres autour des chondrocytes (épiglotte, pavillon de l'oreille).
Composition :
Partie centrale dense : élastine (protéine hydrophobe, riche en AA hydrophobes comme glycine, valine, proline, alanine).
Partie périphérique : microfibrilles (glycoprotéines : fibrilline, MAGP).
Synthèse : fibroblaste produit la tropoélastine, qui polymérise en élastine dans la MEC.
Pathologie : Syndrome de Marfan (mutation du gène de la fibrilline) : hyper-extensibilité cutanée, allongement des membres, altérations vasculaires et oculaires.
2. Les fibres de réticuline
Constituées de collagène de type III (hautement glycosylé, avec des lipides). Elles forment un réseau.
Mise en évidence : coloration aux sels d'argent (aspect noir).
Localisation : Organes hématopoïétiques (rate, moelle osseuse, ganglions lymphatiques), foie, poumons, autour des capillaires sinusoïdes. Rôle de soutien.
3. Cristaux de phosphate de calcium
Éléments spécifiques du squelette (tissu osseux). Formes complexes : cristaux d'hydroxyapatite.
Se positionnent entre les faisceaux de fibres de collagène.
Absorbent fortement les rayons X, conférant la densité aux os.
La minéralisation se fait après la synthèse de la matrice organique par les ostéoblastes.
IV. LA MEMBRANE BASALE
La membrane basale est une
structure acellulaire essentielle, interposée entre les épithéliums (ou d'autres cellules spécialisées) et le tissu conjonctif. Elle assure la cohésion, la filtration et le soutien.
Elle fait partie intégrante d'une muqueuse.
A) Aspect en microscopie optique
Peu visible en coloration standard.
Visible en coloration au PAS (Periodic Acid Schiff) car sa structure moléculaire est glycosylée (notamment le collagène de type IV).
B) Aspect en MET
La membrane basale présente 3 éléments distincts :
Lame interne (lamina rara) : Fine et peu dense aux électrons (claire).
Lame centrale (lamina densa) : Dense aux électrons (sombre).
Lame réticulée (lamina reticularis) : Épaisse, peu dense aux électrons, se confond avec le chorion, contient collagène de type I et III. Visible au PAS.
La lame basale (proche de l'épithélium) correspond à la lamina rara + lamina densa.
C) Les constituants des membranes basales
Collagène de type IV (+++) :
Hautement glycosylé (explique visibilité au PAS).
Forme des réseaux (pas des fibrilles), permettant flexibilité. Polymérise en tétramères.
Rôle crucial dans la filtration et comme barrière sélective.
Ex: barrière air-sang dans le poumon, barrière sanguine Rénale ("super membranes basales" issues de la fusion de deux MB).
Protéoglycanes : Surtout Perlecan (protéoglycane à héparane sulfate). Rôle dans la filtration.
Laminines :
Protéines hétérotrimériques (chaines ).
Forme en croix 3D. Relient le collagène IV, l'héparane sulfate et les intégrines cellulaires (via motifs RGD).
Rôle de cohésion entre les éléments de la MB et l'épithélium.
Collagène III et VII : Dans la lamina reticularis, à l'interface avec le TC. Les fibrilles d'ancrage de collagène VII relient la lame basale à la MEC.
Association : Elle entoure diverses cellules (épithéliales, endothéliales, nerveuses, musculaires, adipocytes, glandes). Absente dans l'os.
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