4) Tissus conjonctifs

Introduction aux Tissus Conjonctifs

Les tissus conjonctifs ont pour fonction principale d'assurer la liaison entre les tissus et les organes, facilitant la distribution des vaisseaux sanguins (artères, veines, lymphatiques) et des nerfs. Ils sont caractérisés par une abondante matrice extracellulaire (MEC) et diverses cellules.

• La MEC est composée de fibres (élastiques et collagènes) et d'une substance fondamentale amorphe.
• Les cellules peuvent être résidentes (ex: fibroblastes, adipocytes) ou transitoires (ex: macrophages, lymphocytes), provenant de la moelle osseuse hématopoïétique.

Ces tissus jouent un rôle structural essentiel et interviennent dans la régulation cellulaire et tissulaire. Leur classification dépend de la proportion relative de fibres, de substance fondamentale et de cellules.

Cellules du Tissu Conjonctif

Contrairement aux tissus épithéliaux, les cellules conjonctives sont non jointives et souvent mobiles.

Cellules résidentes

Les fibroblastes

Les fibroblastes sont les cellules les plus répandues dans tous les tissus conjonctifs, dérivant de cellules souches mésenchymateuses. Ils sont fusiformes ou étoilés avec de courts prolongements.

• Les fibroblastes actifs sont riches en organites (REG, appareil de Golgi) pour la synthèse protéique.
• Les fibrocytes sont des fibroblastes au repos, plus petits et allongés, avec une faible activité de synthèse.
• Leur fonction principale est la synthèse et la sécrétion des protéines de la MEC (fibres, substance fondamentale).
• Ils participent aussi à la dégradation de la MEC via des enzymes comme les collagénases et élastases.
• Rôles annexes: métabolisme des lipoprotéines et du cholestérol, défenses anti-infectieuses par sécrétion de facteurs chimiotactiques.

Les adipocytes

Les adipocytes sont des cellules graisseuses spécialisées dans le stockage des lipides. Ils peuvent être dispersés ou regroupés en tissus adipeux, et sont en contact étroit avec les capillaires.

Il existe deux types principaux :

1. Adipocytes blancs (tissu adipeux uniloculaire):
   • Les plus nombreux chez l'adulte.
   • Cellules sphériques/polyédriques avec un petit noyau et des organites refoulés par une volumineuse vacuole graisseuse unique (95% triglycérides).
   • Métabolisme très actif: liposynthèse (stockage des lipides) et lipolyse (catabolisme lipidique).
   • Rôle de stockage d'énergie et de soutien déformable.
2. Adipocytes bruns (tissu adipeux multiloculaire):
   • Plus petits, polyédriques, avec de nombreuses petites vacuoles lipidiques et riches en mitochondries.
   • Toujours regroupés.
   • Mitochondries impliquées dans la combustion des lipides pour produire de la chaleur (thermogenèse), important chez les nourrissons et animaux hibernants.
   • Quasi-absents chez l'humain adulte, disparaissant pendant l'enfance.
   • Activité sous dépendance du système nerveux sympathique.

Cellules transitoires

Ces cellules proviennent de la moelle osseuse hématopoïétique et transitent dans les tissus conjonctifs.

Les Macrophages

Les macrophages dérivent des monocytes sanguins. Ils sont polymorphes et jouent un rôle clé dans la défense de l'organisme.

• Capables de phagocytose (ingestion de particules étrangères, élimination de matériel usagé).
• Noyau très encoché, cytoplasme riche en lysosomes pour la dégradation.
• Cytosquelette développé pour la mobilité.
• Fonctions principales:
  • Phagocytose: ingestion et dégradation de corps étrangers, renouvellement de la MEC.
  • Sécrétion de substances toxiques.
  • Déclenchement de la réaction immunitaire: présentation d'antigènes aux lymphocytes, sécrétion de cytokines.

Les Lymphocytes

Les lymphocytes sont des cellules immunitaires présentes dans la plupart des tissus conjonctifs, particulièrement dans les formations lymphoïdes.

• Petites cellules avec un noyau occupant presque tout le volume.
• Fonctionnellement très diverses, impliquées à différents niveaux de la réponse immunitaire.
• Rôles: régulation de la réponse immunitaire, cytotoxicité (destruction de cellules infectées par certains lymphocytes T), production d'anticorps (lymphocytes B et plasmocytes).

Les Plasmocytes

Les plasmocytes sont des lymphocytes B différenciés, spécialisés dans la synthèse et la sécrétion d'immunoglobulines (anticorps).

• Grandes cellules ovoïdes.
• Noyau avec une morphologie typique en « rayon de roues » (hétérochromatine).
• Appareil de Golgi très développé en position supranucléaire, reflétant l'activité de glycosylation des anticorps.

Les Mastocytes

Les mastocytes sont présents dans les tissus conjonctifs de la peau, des voies respiratoires et du tube digestif, souvent le long des vaisseaux et nerfs.

• Cellules ovalaires mobiles, cytoplasme rempli de granulations riches en enzymes protéolytiques et héparine.
• Riches en substances vasoactives (histamine, prostaglandines) et facteurs chimiotactiques pour les granulocytes éosinophiles.
• Membrane plasmique riche en récepteurs au fragment Fc des immunoglobulines E (IgE).
• Impliqués dans les phénomènes allergiques (réactions d'hypersensibilité immédiate):
  1. Liaison des IgE aux récepteurs mastocytaires.
  2. Liaison des antigènes aux IgE, entraînant la dégranulation des mastocytes.
  3. Libération d'histamine (vasodilatation locale, afflux de leucocytes) et de facteurs chimiotactiques (afflux de polynucléaires éosinophiles).
• Une réaction excessive peut provoquer eczéma, urticaire ou choc anaphylactique.

Autres cellules

Les tissus conjonctifs peuvent également abriter:

• Des granulocytes sanguins (éosinophiles, neutrophiles) lors de leur recrutement.
• Certaines cellules pigmentaires comme les mélanocytes.
• Des cellules spécialisées du système immunitaire (cellules dendritiques).

Matrice Extracellulaire (MEC)

La MEC est l'ensemble des macromolécules sécrétées par les cellules conjonctives et immobilisées dans l'espace extracellulaire. Elle est composée de fibres, de substance fondamentale et de protéines d'adhésion.

Les Fibres

Fibres de collagène

Les collagènes sont les protéines extracellulaires les plus abondantes (1/4 des protéines totales des mammifères). Ce sont des glycoprotéines très résistantes, dégradables par les collagénases.

• Plus de 10 types de collagènes chez l'Homme, formés par l'assemblage de molécules de tropocollagène.
• Synthèse principalement assurée par les fibroblastes.
• Synthèse intracellulaire: formation de procollagène (3 chaînes polypeptidiques en triple hélice) dans le REG, glycosylation et hydroxylation (nécessite vitamine C).
• Synthèse extracellulaire: clivage des télopeptides du procollagène par des enzymes pour former le tropocollagène. Auto-agrégation des molécules de tropocollagène pour former des fibrilles de collagène, puis des fibres de collagène, et enfin des faisceaux de fibres de collagène.
• Les polymères de collagène sont solides et inextensibles.

Types de collagènes:

• Collagènes fibrillaires (forment des fibrilles):
  • Type 1: majoritaire dans la plupart des tissus conjonctifs.
  • Type 2, Type 3 (fibres de réticuline, architecture des organes), Type 5.
• Collagènes non fibrillaires:
  • Type 4: composant des membranes basales.
  • Type 6: associé aux fibres élastiques.
  • Type 7: sous la peau.

Les fibres élastiques

Les fibres élastiques sont présentes en quantité variable dans les tissus conjonctifs. Leur constituant principal est l'élastine, associée à la fibrilline.

• L'élastine est une protéine résistante formant des polymères de chaînes polypeptidiques spiralées, avec des régions déformables et non déformables, conférant l'élasticité.
• Le précurseur de l'élastine est la tropoélastine.
• La synthèse de l'élastine est maximale à la fin de la vie fœtale. Avec l'âge, les fibres élastiques sont remplacées par du collagène (fibrose ou sclérose), contribuant au vieillissement tissulaire.
• Les molécules d'élastine sont reliées entre elles par des ponts d'acides aminés.
• Les fibroblastes sécrètent des microfibrilles de fibrilline autour desquelles s'intègrent les molécules d'élastine, via des protéines d'interaction appelées fibulines.

La substance fondamentale

La substance fondamentale est un gel compressible amorphe en microscopie photonique, permettant la circulation de l'eau, des molécules et des cellules.

• Composée d'un réseau de glycosaminoglycanes (GAG) imbibés d'eau.
• Les GAG sont fortement chargés négativement et hydrophiles, retenant les ions positifs (sodium) et l'eau, ce qui maintient la consistance du gel et l'architecture tissulaire.
• Certains GAG forment des liaisons covalentes avec des protéines pour créer des protéoglycanes.
• L'acide hyaluronique est un GAG non sulfaté, très long polymère, sécrété par les fibroblastes, qui ne s'associe pas à d'autres protéines de la MEC. Il a une forte capacité à retenir l'eau.
• Les GAG sulfatés (héparane sulfate, chondroïtine sulfate, kératane sulfate) s'associent à des protéines axiales pour former des protéoglycanes.

Les protéines d’adhésion

Les protéines d'adhésion sont des glycoprotéines qui lient les cellules à la MEC.

• Le lien cellulaire se fait via des intégrines (protéines transmembranaires) qui sont ancrées à la fois à des protéines intracytoplasmiques et à la MEC par des protéines d'adhésion.
• Deux protéines d'adhésion importantes:
  • La fibronectine: glycoprotéine formée de 2 chaînes identiques, reliant les intégrines aux protéines de la MEC (collagène, GAG). Synthétisée par les fibroblastes.
  • La laminine: présente dans les lames basales, elle lie les intégrines aux protéines de la MEC, notamment le collagène de type 4.

Les lames basales

Les lames basales sont des structures essentielles à l'interface entre les tissus conjonctifs et les épithéliums, synthétisées en partie par les cellules épithéliales.

• Elles contiennent du collagène de type 4, des protéoglycanes et des glycoprotéines d'adhésion (notamment la laminine).
• En microscopie électronique, elles se composent de 3 couches:
  1. La lamina rara (ou lucida): couche claire aux électrons, directement sous la cellule épithéliale, traversée par les intégrines qui se connectent au réseau de laminine.
  2. La lamina densa: couche opaque et épaisse aux électrons, riche en collagène de type 4. Elle est reliée à la lamina fibro-réticularis par des fibrilles d'ancrage de collagène de type 7 et des filaments de fibrilline.
  3. La lamina fibro-réticularis: partie la plus profonde du tissu conjonctif, contenant des fibres élastiques et de collagène de type 3.
• Rôles des lames basales:
  • Adhésion entre épithéliums et tissus conjonctifs sous-jacents.
  • Barrière physique et électrique: régule la diffusion de molécules et cellules.
  • Transmission de signaux entre la MEC et les épithéliums.
  • Stockage de facteurs de croissance latents.

Classification des Tissus Conjonctifs

La classification repose sur la proportion relative et l'organisation des fibres, de la substance fondamentale et des cellules.

Les tissus conjonctifs lâches

Pauvres en fibres, riches en cellules et en substance fondamentale.

1. Tissus non spécialisés:
   • Le plus répandu, soutient les épithéliums (chorion des muqueuses, derme), forme la charpente des organes.
   • Fibres dispersées sans orientation spécifique.
   • Lieu d'échanges, de transit cellulaire, abrite la micro-vascularisation et les réponses immunitaires.
2. Tissu mucoïde:
   • Extrêmement lâche, principalement substance fondamentale, fibres très fines et rares.
   • Typique du feuillet mésenchymateux embryonnaire.
3. Tissu adipeux:
   • Graisse blanche et brune.
   • Cellules adipeuses séparées par une mince couche de MEC riche en vaisseaux et fibres de réticuline.
4. Tissu réticulé:
   • Forme la charpente de collagène faite uniquement de fibres de réticuline (collagène de type 3).
   • Entoure de nombreuses cellules.
   • Forme la trame des organes hématopoïétiques, lymphoïdes et du foie.

Les tissus conjonctifs denses

Prédominance de fibres, peu de cellules (principalement fibroblastes ou fibrocytes).

1. Tissus conjonctifs denses orientés:
   • Fibres de collagène très bien agencées, parallèles, avec une orientation similaire des fibrocytes.
   • Exemples: tendons, ligaments, cornée (cette organisation assure la transparence).
2. Tissus conjonctifs denses non orientés:
   • Disposition des fibres de collagène dans différents plans de l'espace, sans agencement régulier.
   • Exemples: derme réticulaire, capsule fibreuse de certains organes ou glandes.

Implications en Médecine

Comprendre les notions cellulaires et moléculaires des tissus conjonctifs est crucial pour la physiopathologie de nombreuses maladies.

Syndrome d’Ehlers-Danlos

Pathologie du collagène, avec plusieurs formes:

• Déficit en procollagène peptidase: empêche le clivage des télopeptides, entraînant des fibrilles de collagène anormales.
• Mutations du gène de la lysine-hydroxylase: enzyme essentielle à l'hydroxylation de la lysine en hydroxylysine, nécessaire à la synthèse normale du collagène.

Ces anomalies se traduisent par une molécule de collagène anormalement fragile, causant cliniquement des luxations articulaires, une hyper-élasticité cutanée et une hyperlaxité articulaire.

Scorbut

Maladie due à une carence en vitamine C (acide ascorbique). L'Homme ne peut ni synthétiser ni stocker la vitamine C, qui est un cofacteur indispensable à l'hydroxylation des prolines et lysines du procollagène.

La carence entraîne un tissu conjonctif de mauvaise qualité, se manifestant par des troubles de la cicatrisation, une atteinte dentaire (purulence des gencives, déchaussement des dents).

Ostéogenèse imparfaite

Maladie causée par des mutations du gène codant pour le collagène de type 1, principal collagène fibrillaire de la MEC osseuse.

Les anomalies du collagène de type 1 entraînent une fragilité osseuse, des fractures à répétition, un développement osseux anormal, des déformations osseuses. D'autres signes peuvent inclure une sclérotique bleue et une surdité.

Syndrome de Marfan

Maladie autosomique dominante du tissu élastique, due à une mutation du gène codant pour la fibrilline 1 (qui s'associe à l'élastine pour former les fibres élastiques).

La fibrilline 1 anormale affecte les tissus riches en fibres élastiques. Le spectre clinique est large:

• Dolichosténomélie: bras et jambes longs et fins.
• Arachnodactylie: doigts très allongés.
• Déformations thoraciques (pectus excavatum), scoliose.
• Atteinte du cristallin (luxation).
• Atteinte cardiovasculaire: dilatation aortique, anévrisme, atteintes des valves cardiaques (ex: valve mitrale).