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Université Catholique de Louvain Faculté de Médecine Laboratoire d'Histologie CYTOLOGIE et HISTOLOGIE GENERALE Professeurs S. HAUMONT, J.F. DENEF et M.-C. MANY
121

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Oct 02, 2015

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Alice Fleury

MED11 Histologie UCL
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  • Universit Catholique de Louvain Facult de Mdecine

    Laboratoire d'Histologie

    CYTOLOGIE et HISTOLOGIE

    GENERALE

    Professeurs S. HAUMONT, J.F. DENEF et M.-C. MANY

  • Cytologie et histologie gnrale 2

    Avant-propos

    La cytologie est l'tude de la cellule. L'histologie gnrale a pour objet l'tude des

    associations cellulaires en ensembles fonctionnels : les tissus. Elle prpare l'histologie spciale

    qui dcrit la structure microscopique des organes.

    Discipline morphologique, l'histologie gnrale a pour but de classer les tissus en faisant

    ressortir certaines analogies de leurs structures et de leurs fonctions. Ainsi l'piderme parat,

    premire vue, diffrent de l'endothlium vasculaire : tous deux sont cependant constitus de

    cellules troitement associes. Ils peuvent donc tre groups dans la mme famille, celle des

    pithliums. Certains caractres communs permettent ainsi de dfinir les groupes de tissus qui

    constituent la matire des diffrents chapitres de ce manuel. Nous tudierons successivement les

    pithliums, les tissus conjonctifs, le sang et les systmes de dfense, le tissu nerveux et les tissus

    musculaires.

    Ces notes 1997 -1998 drivent largement de la version du cours d'histologie gnrale

    labore par S. Haumont en 1989. Les modifications apportes sont l'introduction d'une partie

    contenant des lments de cytologie, et le transfert des parties concernant le remaniement osseux

    et l'laboration et la croissance de l'os long d'une part, et l'hmatopose d'autre part, vers

    l'histologie spciale.

    La partie concernant les objectifs pdagogiques et l'annexe technique ont t rdiges par

    J.-M. Scheiff.

  • Cytologie et histologie gnrale 3

    1. INTRODUCTION

    1.1. OBJECTIFS DU COURS

    Dfinition de l'histologie gnrale

    Les sciences biologiques et mdicales sont bases sur trois disciplines fondamentales :

    - la BIOCHIMIE qui tudie les molcules composant l'organisme et les ractions chimiques

    qui y ont lieu,

    - la MORPHOLOGIE qui tudie les structures formes par l'assemblage des molcules,

    - la PHYSIOLOGIE qui tudie le fonctionnement des diffrentes structures composant

    l'organisme.

    Au mme titre que la cytologie et l'anatomie, l'histologie est une branche de la morphologie;

    elle est elle-mme subdivise en histologie gnrale et histologie spciale. L'histologie gnrale est

    l'tude des tissus, associations de cellules de mme type et parfois de composants extra-cellulaires

    formant les constituants lmentaires des organes. L'histologie spciale, encore appele anatomie

    microscopique, tudie l'architecture des organes forms par un ensemble de tissus.

    L'histologie gnrale est enseigne en premire candidature en Sciences Mdicales. Le

    contenu du cours est subdivis en six chapitres, consacrs respectivement une introduction la

    cytologie, l'tude des pithliums, des tissus conjonctifs, du sang, des tissus nerveux et des

    tissus musculaires.

    1.2. OBJECTIFS PDAGOGIQUES

    Tout au long de l'apprentissage de l'histologie gnrale, l'tudiant doit progressivement

    devenir capable de rpondre certaines exigences dans le domaine des connaissances, des

    aptitudes et des attitudes. Ces exigences constituent les ''objectifs pdagogiques". L'examen final

    value dans quelle mesure chaque tudiant a atteint les objectifs pdagogiques qui lui ont t fixs

    au dbut de l'anne.

  • Cytologie et histologie gnrale 4

    Les objectifs pdagogiques spcifiques au cours d'histologie gnrale sont les suivants :

    1.2.1. Quant au "savoir" (connaissances)

    1. acqurir le vocabulaire scientifique et mdical utilis en sciences morphologiques. Il va

    de soi que ce vocabulaire doit tre compris et non simplement appris "par coeur". Il est donc

    important de connatre la dfinition des mots utiliss. La consultation d'un dictionnaire mdical est

    indispensable, d'autant plus que la terminologie scientifique et mdicale donne aux mots un sens

    trs prcis et souvent restrictif.

    2. connatre la dfinition des tissus.

    3. connatre les caractristiques cytologiques, histologiques et parfois macroscopiques des

    tissus, en d'autres termes leurs critres de reconnaissance.

    4. connatre les principales localisations des tissus.

    5. connatre des lments d'histophysiologie, c'est--dire les rles et le fonctionnement des

    tissus.

    1.2.2. Quant au "savoir-faire" (aptitudes)

    Tout au long de la premire candidature, l'tudiant devra s'initier progressivement la

    mthode du diagnostic.

    Au sens premier du terme, le diagnostic est un procd de raisonnement dductif qui

    permet d'identifier une maladie partir de ses signes subjectifs et objectifs, dcels par

    l'interrogatoire du patient, l'examen clinique et les examens complmentaires (radiographie,

    chographie, examens de laboratoire, ...).

    Par extension, cette dfinition peut s'appliquer toute dmarche raisonne qui tente

    d'tablir la nature d'une entit partir d'un ensemble de phnomnes par lesquels elle se

    manifeste.

    Ce type de dmarche est donc d'application universelle et valable aussi bien en sciences

    fondamentales (candidatures) qu'en sciences cliniques (doctorats).

    Comment faire un diagnostic :

    Pour tre efficace, c'est--dire aboutir une conclusion valable, un diagnostic doit tre

    structur. Dans le cadre du cours d'histologie, la dmarche diagnostique comprend les tapes

    suivantes :

    1. savoir analyser un document morphologique (micrographie optique ou lectronique,

    photographie macroscopique, prparation histologique).

  • Cytologie et histologie gnrale 5

    Cette analyse suppose:

    - examiner le document dans son ensemble et reprer les diffrents constituants tissulaires,

    - les dcrire en donnant leur forme, leur taille, leurs affinits tinctoriales, leur mode

    d'association.

    2. dgager l'essentiel de l'accessoire, c'est--dire ''hirarchiser" les rsultats de l'observation

    en fonction de leur importance comme critre de reconnaissance.

    3. faire la synthse des donnes de l'observation en laborant une ou ventuellement

    plusieurs hypothses de diagnostic.

    Ceci revient classer les rsultats de l'observation en les replaant dans les catgories de

    tissus concerns. A ce stade, il faut faire appel aux notions thoriques et surtout aux dfinitions.

    4. vrifier la validit de chaque hypothse en fonction des concepts thoriques et conclure en

    retenant un diagnostic qui doit tre CORRECT et COMPLET.

    1.2.3. Quant au "savoir tre" (attitudes)

    1. acqurir un comportement actif dans la description des micrographies, dans l'analyse au

    microscope, ... L'tudiant doit considrer l'assistance aux sances d'auto-apprentissage comme

    une sance de travail et non comme une sance d'information passive.

    2. acqurir une curiosit intellectuelle et une ouverture d'esprit qui permettront d'intgrer les

    notions d'histologie aux connaissances apprises dans les autres disciplines (biochimie,

    physiologie).

    3. apprendre une certaine autonomie. L'tudiant doit progressivement

    - devenir capable de choisir sa propre mthode de travail et d'acquisition des

    connaissances,

    - devenir capable d'valuer lui-mme ses connaissances et ses aptitudes en fonction des

    objectifs pdagogiques.

    1.3. MTHODE DIDACTIQUE

    Le cours est donne en 15 sances audiovisuelles d'environ 4 heures. Cette mthode permet

    d'intgrer les parties thorique et pratique de l'enseignement; elle permet ainsi de forger les

    aptitudes simultanment l'acquisition des connaissances. Ces sances sont donc des priodes

    d'apprentissage durant lesquelles les enseignants aident les tudiants dans leur travail individuel.

    Ceux-ci ont donc intrt poser le plus de questions possibles.

    Chaque tudiant dispose d'une cabine audiovisuelle une fois par semaine o il pourra tudier

    son rythme. Ses exercices de microscopie seront immdiatement corrigs. De plus, chaque

    chapitre fera l'objet d'une ou deux interrogations dont les rsultats seront corrigs et discuts

  • Cytologie et histologie gnrale 6

    sance tenante en petits groupes avec un enseignant.

    Ces discussions sont capitales parce qu'elles permettent aux tudiants d'entendre toutes les

    questions essentielles du cours et d'apprendre y rpondre correctement. Ils peuvent ainsi corriger

    leurs erreurs et contrler les progrs qu'ils font.

    L'tudiant a intrt prparer chaque sance audiovisuelle en lisant au pralable le chapitre

    qui s'y rapporte. Il dispose pour cela d'un manuel qui contient l'essentiel des notions thoriques.

    Ouvrages de rfrence utiles.

    Alberts B. et collgues (1989) Molecular Biology of the cell.

    Seconde dition. Garland publishing Inc. New-York and London, 1218 pages.

    Cross P.C. et Mercer K.L. (1993). Cell and tissue ultrastructure. Freeman & Co. 420 pages. Traduction

    franaise, De Boeck, 1995.

    Darnell J. et collgues (1986). Molecular cell biology. Scientific American Books Inc. Freeman and Co. 1187

    pages

    de Duve C. (1987) Une visite de la cellule vivante. De Boeck Universit. Bruxelles, 437 pages.

    Fawcett D.W. (1967). The cell (Atlas de l'ultrastructure de la cellule). Sanders Co. Philadelphia, 448 pages.

    Gartner et Hiatt (1992). Atlas d'histologie. De Boeck.

    Ross, Romrell and Kaye (1995). Histology, a text and atlas, 3d Edition, Williams & Wilkins.

    2. ELEMENTS DE CYTOLOGIE

  • Cytologie et histologie gnrale 7

    2.1 Introduction

    La cytologie est l'tude de la morphologie des cellules, l'histologie gnrale est l'tude de

    l'association des cellules pour former des tissus. Les tissus sassocient pour former les organes.

    Cytologie et histologie sont des disciplines morphologiques et font appel aux techniques de

    microscopie : la microscopie lectronique pour la cytologie et surtout la microscopie optique ou

    photonique pour l'histologie. L'objectif des lments de cytologie est d'aider l'tudiant faire le lien

    entre les images obtenues par ces deux techniques.

    Aprs un rappel de notions thoriques fondamentales, vues dans le cours de biologie, sur les

    structures cellulaires et leurs principales fonctions, l'aspect des structures concernes sera dcrit

    en microscopie lectronique et en microscopie optique, en montrant la correspondance entre les

    deux.

    2.2. Les membranes cellulaires

    2.2.1. Dfinition - structure

    Les membranes sont un constituant essentiel de toutes les cellules eucaryotes. Elles

    forment non seulement la limite extrieure de la cellule (la membrane plasmique ou

    plasmalemme), mais elles sparent aussi le noyau du cytoplasme et divisent ce dernier en

    compartiments constitus d'un ou plusieurs types d'organites qui chacuns ont une fonction

    prcise.

    Toutes les membranes biologiques ont une composition et une structure similaires. Elles

    diffrent seulement par la nature exacte ou les proportions relatives de leurs divers constituants.

    Elles sont constitues de lipides pour 40 % de leur poids, de protines pour 50 55 % et de

    glucides pour environ 5 10%. Ces valeurs varient cependant d'un type cellulaire l'autre. Elles

    ont une paissseur denviron 7,5 nm. Leur structure fondamentale est celle d'une double couche

    continue de molcules lipidiques dans laquelle diverses protines sont encastres.

    Les trois principaux types de lipides prsents dans les membranes sont : les

    phospholipides, le cholestrol et les glycolipides. Tous trois sont amphipathiques, cest--dire

    quils possdent une tte hydrophile (aimant leau) et une queue hydrophobe (craignant leau).

    Grce cette proprit, ces molcules s'organisent dans une solution aqueuse, de manire

    exposer leurs ttes hyrophiles vers leau et enfouir leurs queues hydrophobes, prises en

    sandwich entre les groupes de ttes hydrophiles.

    Bien que la structure de base des membranes biologiques soit dtermine par la double

    couche lipidique, la plupart de leurs fonctions spcifiques sont associes aux protines. Certaines

  • Cytologie et histologie gnrale 8

    protines de membrane traversent la double couche lipidique une ou plusieurs fois, on les appelle

    des protines transmembranaires ou intgres. Dautres protines ne traversent pas la membrane

    mais sont fixes lune ou lautre de ses faces au niveau de protines transmembranaires ou de

    molcules lipidiques, ce sont des protines membranaires priphriques.

    Les glucides forment des chanes oligosaccharidiques ou polysaccharidiques relies aux

    protines ou aux lipides des membranes. La surface externe de la membrane plasmique de la

    plupart des cellules eucaryotes est trs riche en glucides qui forment une zone dense appele

    enveloppe cellulaire ou glycocalyx.

    La membrane plasmique contrle tous les flux dentre et de sortie de la cellule pour

    engendrer des diffrences de composition entre lintrieur et lextrieur de la cellule. Elle joue

    aussi le rle dun capteur des stimuli externes pour que la cellule puisse se modifier selon les

    changements de lenvironnement.

    2.2.2. Aspects en microscopie optique et en microscopie lectronique

    En microscopie lectronique, la membrane plasmique apparat comme deux couches

    sombres spares par une couche claire, d'o le nom de feuillet trilaminaire. La couche claire

    correspond aux queues hydrophobes des phospholopides et les couches sombres, aux ttes

    hydrophiles. Lorsque le glycocalix est pais, il est visible aprs les colorations conventionnelles. Il

    peut tre mis en vidence par des colorations spcifiques en microscopie lectronique.

    En microscopie optique, on ne peut pas distinguer les couches de la membrane

    plasmique. Lorque les cellules sont troitement associes, on observe une fine ligne unique entre

    les cellules, elle correspond en fait aux deux membranes plasmiques des cellules voisines,

    spares par un fin espace intercellulaire.

    2.2.3. Jonctions intercellulaires

    Au sein d'un tissu, les cellules des tissus sont habituellement en contact direct avec les

    cellules voisines ou avec la matrice extracellulaire par l'intermdiaires de protines spcialises

    ou par des jonctions intercellulaires. Les jonctions intercellulaires sont des zones spcialises de

    la membrane plasmique qui forment des contacts avec des cellules voisines, visibles en

    micoscopie lectronique.

    Les jonctions sont particulirement importantes et abondantes dans les pithliums,

    mais elles existent aussi dans d'autres tissus. La majorit de ces jonctions sont trop petites pour

    tre visibles individuellement en microscopie optique, elles forment des complexes de jonction,

  • Cytologie et histologie gnrale 9

    visibles comme des petites points situs dans lespace cellulaire, proximit du ple apical des

    cellules.

    Ces jonctions sont visibles en microcospie lectronique en coupe fine ou aprs

    cryofracture. Ces deux techniques montrent que les membranes plasmiques adjacentes (souvent

    aussi le cytoplasme sous-jacent et lespace intercellulaire intermdiaire) sont hautement

    diffrencies dans ces rgions.

    Les principaux types de jonctions intercellulaires sont les suivantes.

    La jonction serre ou zonula occludens est compose par des bandes anastomoses

    qui forment un anneau continu autour de chaque cellule.

    La jonction intermdiaire ou zonula adherens est forme par des petites ponctuations ou

    par des traits dunion qui relient les filaments dactine dans le cytoplasme cortical de cellules

    adjacentes.

    Le desmosome ou macula adherens correspond des points de contact intercellulaire

    en forme de bouton-impression qui agissent comme des rivets pour assembler des cellules dans

    une varit de tissus.

    La jonction de type gap ou communicante est cest une rgion dans laquelle les

    membranes de deux cellules adjacentes sont spares par une troite ouverture uniforme large

    de 3 nm environ.

    Des protines de membrane forment des canaux mettant les cytoplasmes des deux cellules en

    contact direct.

    Les jonctions cellulaires peuvent tre classes en trois groupes fonctionnels:

    Les jonctions impermables (jonctions serres) assurent la cohsion des cellules dans

    un feuillet cellulaire pithlial et empcher mme le passage des petites molcules dun ct du

    feuillet vers lautre.

    Les jonctions dancrage (jonctions intermdiaires, desmosomes) associent

    mcaniquement les cellules (et leurs cytosquelettes) leurs voisines ou la matrice cellulaire.

    Les jonctions communicantes (jonctions de type gap) permettent le passage de signaux

    chimiques ou lectriques entre les cellules.

  • Cytologie et histologie gnrale 10

    2.3. Le noyau en interphase

    Entre deux divisions cellulaires, priode appele interphase, le noyau possde sa

    structure caractristique : il est constitu d'un liquide appel nuclosol dans lequel on observe la

    chromatine et le ou les nucloles. Il est spar du cytoplasme par une double membrane ou

    enveloppe nuclaire, perfore de pores .

    2.3.1. Chromatine

    2.3.1.1. Dfinition

    La chromatine est constitue par lADN et par les protines qui lui sont associes.

    Deux types de protine sont associes lADN:

    1. les histones, riches en acides amins chargs positivement (lysine, arginine); de ce fait,

    fortement lies lADN par lintermdiaire des charges ngatives des groupements phosphates;

    2. les protines non histoniques, variables par leur nombre et par leurs fonctions.

    Les diffrents aspects de la chromatine correspondent deux niveaux diffrents de

    compaction et denroulement des particules lmentaires appeles nuclosomes.

    2.3.1.2. Nuclosome

    Le nuclosome est une particule de 10 nm forme de 4 paires dhistones de petite taille,

    autour de laquelle les filaments dADN bicatnaire fait un double tour. Les diffrents nuclosomes

    sont relis par un filament dADN de 1,5 nm de long ou lien internuclosomique, sur lequel peut se

    fixer la grosse molcule dhistone H1.

    Lensemble des nuclosomes et des liens internuclsomiques forment un collier de

    perles, de 10 nm de diamtre, appel fibre nuclosomique, visible en microscopie lectronique.

    Lenroulement en spirale des nuclosomes autour de protines de support, forment la

    fibre chromatinienne d'un diamtre de 30 nm. La fibre chromatinienne peut encore former des

    boucles plus ou moins larges, ce qui explique laspect et les proprits de deux formes de

    chromatine: leuchromatine et lhtchromatine.

  • Cytologie et histologie gnrale 11

    2.3.1.3. Euchromatine-htrochromatine

    Leuchromatine ou chromatine diffuse forme en microscopie optique des plages

    faiblement colores et en microscopie lectronique un fin matriel granulo-filamenteux peu

    opaque aux lectrons . Elle corresponde des zones ou les nuclosomes sont les moins

    compacts. Elle contient de lADN accessible la transcription. Leuchromatine ou chromatine

    diffuse contient des nuclosomes les plus dploys et de lADN accessible la transcription.

    Lhtrochromatine ou chromatine dense forme des plages intensment basophiles en

    microscopie optique et opaques en microscopie lectronique. Elle correspond des zones o les

    nuclosomes sont les plus compacts. Elle contient de lADN qui nest pas accessible la

    transcription.

    La chromatine peut tre dense ou diffuse de manire rversible dans certaines cellules

    comme le lymphocyte.

    2.3.2. Nuclole

    2.3.2.1. Dfinition - Fonction

    Dans le noyau, le nuclole est le site o sont rassembles les squences dADN qui

    codent pour les ARN ribosomiaux, appeles les organisateurs nuclolaires, des molcules dARN

    ribosomial en formation et des particules dassemblage de l'ARN en sous-units ribosomiales.

    2.3.2.2. Aspects en microscopie optique et lectronique

    En microscopie lectronique, le nuclole est constitu dune rgion fibrillaire et dune

    rgion granulaire. La rgion fibrillaire forme un rseau irrgulier de plages claires entoures de

    coques trs opaques de matriel finement fibrillaire. La rgion granulaire est faite damas

    modrment denses de particules de 20 30 nm disperss au sein de la rgion fibrillaire. Les

    plages claires de la rgion fibrillaire contiennent les boucles dADN de lorganisateur nuclolaire,

    les coques opaques correspondent des amas de filaments dARN. La rgion granulaire contient

    les sous-units ribosomiales 60 S et 40 S dj produites, partir des ARN ribosomiaux synttiss

    sur place et des protines importes du cytoplasme.

    En microscopie optique, le nuclole forme une masse de contour rgulier, souvent

    sphrique, plus intensment colore que le reste du noyau. Cette forte colorabilit est due une

    plus grande production dARN. Le nuclole est trs dvelopp dans les cellules engages dans la

    production des protines.

  • Cytologie et histologie gnrale 12

    2.3.3. Enveloppe nuclaire

    A linterface entre le contenu nuclaire et le cytoplasme se trouve lenveloppe nuclaire,

    sige des changes entre le noyau et le cytoplasme.

    Lenveloppe nuclaire est constitue de deux membranes parallles, spares par un

    espace prinuclaire large de 20 nm et visibles uniquement en microscopie lectronique.

    La membrane externe est en continuit avec le reticulum endoplasmique et peut tre

    garnie de ribosomes sur sa face cytoplasmique. L'espace prinuclaire est en continuit avec la

    lumire du reticulum endoplasmique.

    La membrane interne est renforce sur sa face nuclaire par une couche de matriel

    modrment opaque aux lectrons ou lamelles denses. Ces lamelles sont contitues de protines

    appeles lamines, qui servent de support lorganisation de la chromatine et fixent la chromatine

    priphrique lenveloppe nuclaire.

    Lenveloppe nuclaire est perfore de pores nuclaires de 70 80 nm de diamtre. Ce

    sont des orifices au niveau desquels la membrane externe et la membrane interne de lenveloppe

    nuclaire se continuent lune dans lautre. Le diamtre effectif des pores est rduit 9 nm par

    deux anneaux protiques coaxiaux sertis chacun dans lune des membranes. Chaque anneau est

    constitu de 8 sous-units protiques.

    Les pores nuclaires sont le sige des changes nuclo-cytoplasmiques. Les molcules

    dont le diamtre ne dpasse pas 9 nm circulent librement travers les pores nuclaires. Pour les

    macromolcules de plus grande taille, le complexe du pore fonctionne comme un diaphragme qui

    s'ouvre lorsquil reconnat le signal dimportation ou dexportation nuclaires ports par les

    macromolcules.

    2.4. Cycle et division cellulaires

    L'ensemble des processus compris entre deux divisions cellulaires est appel le cycle

    cellulaire. Pour de nombreux types de cellules humaines en culture, le cycle dure 22 24 heures.

    La division cellulaire est caractrise par la mitose ou caryocinse (ou la mose dans les cellules

    germinales) - division du noyau parent en deux noyaux - et par la cytocinse - division du

    cytoplasme. Dans certains types cellulaires, une mitose peut ne pas tre suivie de cytocinse, la

    cellule devient alors bi ou multinucle, on parle alors dendomitose.

    Le cycle cellulaire est caractris par une priode de duplication de l'ADN, ou phase S,

    qui dure environ 9 heures. La priode entre le dbut du cycle et la phase S est appele G1 et

  • Cytologie et histologie gnrale 13

    celle entre la phase S et le dbut de la division cellulaire est appele G2. La phase G0 correspond

    l'tat des cellules, lorsqu'elles ne se divisent pas.

    2.4.1. Divisions cellulaires dans le corps humain

    Le corps humain est constitu de milliards de cellules, toutes drivant d'une seule, l'oeuf

    fcond. C'est au cours de la croissance que se multiplient les cellules et se forment les tissus.

    L'tude de ces phnomnes relve de l'embryologie.

    Chez l'adulte, cependant, des divions cellulaires ont encore lieu, mais dans certains

    tissus et des rythmes trs diffrents.

    Certains tissus sont en renouvellement perptuel : les cellules mres apeles cellules

    souches se divisent et certaines cellules filles se diffrencient tandis que d'autre gardent le

    phnotype de cellules souches. C'est le cas dans la moelle osseuse pour les globules rouges et

    les globules blancs surtout. C'est aussi le cas de l'pithlium intestinal qui est renouvell en

    continu tous les 3 4 jours. C'est aussi le cas des cellules des follicules pileux, qui en se

    multipliant font crotre nos poils et cheveux chaque jour.

    D'autres tissus sont constitus de cellules qui ont un rythme de renouvellmement trs

    lent : souvent infrieur 1% par jour ou mme par mois. Les cellules de ces tissus peuvent

    cependant tre stimules par des facteurs endognes ou exognes. c'est par exemple le cas du

    muscle lisse de l'uterus qui prolifre au cours de la grossesse ou des cellules de la peau dont le

    taux de prolifration augmente en cas de plaie ou d'exposition importante aux rayons du soleil.

    D'autres tissus sont enfin constitus de cellules qui ont totalement perdu la capacit de

    se multiplier. Dans ces tissus, les cellules dtruites ne sont pas remplaces. C'est le cas des

    neurones et des cellules du muscle cardiaque. Dans ce dernier cas, la ncrose des cellules du

    myocarde (infarctus) entraine le remplacement du muscle par un tissu non contractile (fibrose).

    2.4.2. Karyocinse ou mitose

    L'appareil mitotique est constitu de deux types de structures: les unes fortement

    colorables sont dites chromatiques, ce sont les chromosomes; les autres, peu visibles dans les

    prparations habituelles ont t appeles achromatiques : ce sont les asters et le fuseau

    mitotique.

    La division du noyau ou mitose s'effectue en quatre grandes tapes : prophase, mtaphase,

    anaphase et tlophase qui, toutes ont t dcrites en dtail ailleurs. Nous verrons uniquement la

    structure de l'appareil mitotique et des chromosomes.

  • Cytologie et histologie gnrale 14

    2.4.2.1. Appareil mitotique : chromosomes

    Les chromosomes sont facilement analysables lors de la mtaphase. Ils sont forms des

    filaments de chromatine, tasss les uns contre les autres.

    Les chromosomes mtaphasiques contiennent deux chromatides relis entre elles par le

    centromre. Lors de la monte anaphasique, les chromatides se sparent, ralisant ainsi le partage

    du matriel gntique en deux parties identiques.

    Les chromosomes sont classs selon leur taille et la localisation de leur centromre. On

    dcrit ainsi des chromosomes mdiocentriques, acrocentriques et tlocentriques. Chez l'homme, il

    existe 46 chromosomes dans l'ensemble des cellules somatiques diplodes (2n) : 22 paires

    d'autosomes et deux chromosomes sexuels (XX chez la femme et XY chez l'homme). Les gamtes

    sont aplodes (1n); certaines cellules contiennent plus de 2n chromosomes l'tat normal.

    Les chromosomes sont constitus d'un squelette protique non histonique sur lequel

    s'attachent les filaments de chromatine. Fait remarquable, tous les filaments sont relis au squelette

    une place prcise, tout fait spcifique dans l'espce humaine. Les mmes squences d'ADN se

    retrouvent toujours au mme endroit du mme chromosome. Il est donc possible de localiser des

    gnes connus et d'analyser leurs ventuelles mutations. L'tude morphologique des chromosomes

    s'effectue en ralisant un caryotype, cartographie de l'ensemble des chromosomes d'une cellule.

    L'tude du caryotype peut tre complte par l'analyse des chromosomes aprs des colorations

    spcifiques: ils prsentent alors des bandes dont la largeur et la localisation sont caractristiques.

    Certaines maladies sont diagnostiques par l'examen du caryotype : le mongolisme est le plus

    souvent une trisomie du chromosome 21. D'autres sont caractrises par l'absence de

    chromosomes (Syndrome de Turner : absence du chromosome Y). Dans un type de leucmie, la

    translocation d'un fragment de chromosome, contenant un gne responsable du cancer ou

    oncogne, a t mise en vidence.

    2.4.2.2. Appareil mitotique : fuseau

    Le fuseau mitotique est essentiellement compos de microtubules, structures allonges de

    25 nm de diamtre. Les microtubules se forment par polymrisation de multiples molcules d'une

    protine : la tubuline. Celle-ci a un poids molculaire de 110.000 et un coefficient de sdimentation

    de 6S. Les ples du fuseau sont forms par les centrioles, constitus de deux cylindres disposs

    perpendiculairement et contenant 9 groupes de trois microtubules. Les asters sont galement

    constitus de microtubules disposs de faon radiaire autour des centrioles.

    Le fuseau primaire apparat en fin de prophase, il se constitue par cartement progressif des

    centrioles et par formation puis allongement de microtubules qui vont d'un centriole l'autre.

    L'assemblage des microtubules forme des structures observables au microscope en contraste de

    phase, appeles fibres. Celles qui vont d'un ple l'autre sont appeles fibres primaires. Les fibres

  • Cytologie et histologie gnrale 15

    secondaires, constitues par les microtubules chromosomes-ples, se constituent plus tard. Elles

    relient les centrioles au centromre des diffrents chromosomes. Elles participent la disposition

    des chromosomes au niveau de la plaque quatoriale lors de la mtaphase.

    Lors de l'anaphase, les chromosomes migrent en bloc, de manire synchrone. La tlophase

    voit la disparition du fuseau mitotique, la formation de l'enveloppe nuclaire et la dispersion de la

    chromatine des chromosomes.

    Certaines drogues inhibent la multiplication cellulaire en interfrant avec la polymrisation de

    la tubuline. Ce sont par exemple la vinblastine ou la vincristine. Elles sont appeles antimitotiques

    et sont utilises dans la chimiothrapie du cancer.

    2.4.3. Cytocinse

    La division du cytoplasme ou cytocinse s'effectue en fin de tlophase. Sa localisation est

    fonction de l'orientation du fuseau mitotique : elle se droule toujours dans le plan quatorial

    pperpendiculaire au grand axe du fuseau. L'orientation du fuseau dtermine donc la position

    respective des deux cellules filles.

  • Cytologie et histologie gnrale 16

    2.5. Cytoplasme

    2.5.1. Dfinition

    Le cytoplasme cellulaire est constitu du cytosol, un gel plus ou moins visqueux qui

    contient de nombreuses molcules en solution, des agrgats de macromolcules de rserve, des

    proteines fibrillaires formant le cytosquelette, des ribosomes et des organites.

    Les organites se dfinisent comme une portion de cytoplasme, entoure d'une ou deux

    membranes et contenant les enzymes ncessaires pour assurer une fonction spcifique.

    2.5.2 Contenu du cytosol

    2.5.2.1. Glycogne

    Le glycogne est un polymre du glucose, synthtis surtout dans le foie, les reins et les

    cellules musculaires.

    Morphologiquement, il existe sous forme de particules de 30-40 nm, bien visibles en

    microscopie lectronique, appeles particules alpha et de particules de plus petite taille (environ

    10 nm) appeles particules beta, prsentes dans le foie, les reins mais aussi les muscles.

    En microscopie optique, le glycogne est identifiable sous forme de petites plages

    cytoplasmiques peine visibles. Des colorations spcifiques, telles le PAS ou la coloration au

    carmin de Best permet de le mettre en vidence, il est alors color en rouge.

    2.5.2.2. Gouttelettes lipidiques

    Les gouttelettes de lipides se retrouvent dans divers types cellulaires, mais surtout dans

    les adipocytes, cellules spcialises dans le stockage d'energie sous la forme des lipides, formant

    le tissu adipeux ou graisse.

    Les lipides sont le plus souvent sous forme de triglycrides, esters d'un petit sucre, le

    glycrol et de 3 molcules d'acides gras. Ils constituent une rserve dnergie pour le

    mtabolisme. Les triglycrides tant insolubles dans leau (car ils ne sont pas chargs), ils

    confluent et forment des gouttelettes dans le cytoplasme. Ces gouttelettes sont souvent

    troitement associes aux mitochondries.

    En microscopie lectronique, la gouttelette lipidique apparait comme une plage

    homogne peu dense aux lectrons et non dlimite par une membrane.

  • Cytologie et histologie gnrale 17

    En microscopie optique, dans la filire paraffine, les lipides sont extraits lors de la

    prparation des tissus et on ne voit donc plus quune plage blanche indiquant lemplacement de la

    gouttelette.

    Les lipides sont cependant conservs si la fixation sest faite par conglation et peuvent

    alors tre colors en rouge par le rouge carlate. Dans les coupes semi-fines, les lipides ne sont

    pas extraits et apparaissent colors en vert.

    2.5.2.3. Pigments

    Les pigments sont des substances naturellement colores prsentes dans les cellules et les tissus. Ils ont un aspect bruntre en microscopie optique, leur aspect en microscopie

    lectronique varie selon leur nature.

    Les pigments les plus frquents chez l'homme sont la mlanine prsente dans la peau,

    les yeux, et les cheveux; la lipofuscine, prsente dans les cellules du coeur et dans les neurones

    et l'hmosidrine que l'on trouve dans la rate.

    La mlanine est synthtise partir d'un acide amin, la tyrosine par des cellules

    spcialises, les mlanocytes. Son rle majeur est d'absorber la lumire et plus particulirement

    les rayons ultraviolets. Elle est responsable de la couleur des yeux et des cheveux. L'exposition

    au soleil favorise sa synthse, ce qui explique le phnomne de bronzage. Elle est plus

    concentre, dans la peau dans de petites zones appeles naevus.

    Les lipofuschines correspondent une association de molcules lipidiques et

    glycolipidiques rsultant de substances non digres dans les lysosomes et accumules dans les

    corps rsiduels. Elles sont insolubles et non hydrolysables par les enzymes lysosomiales. En

    microscopie lectronique, elles sont visibles sous la forme d'inclusions denses, htrognes, de

    forme variable. En microscopie optique, elle forment un pigment bruntre bien visible dans le

    cytoplasme des neurones et des cellules du myocarde. Elles peuvent tre mises en vidence par

    une coloration avec un sel dargent.

    L'hmosidrine est un pigment qui drive du catabolisme de l'hmoglobine. La rate, site

    de destruction des globules rouges gs, contient de nombreuses cellules riches en

    hmosidrine, appeles macrophages. L'hmosidrine contient du fer, qui permet son

    identification par une coloration spcifique.

  • Cytologie et histologie gnrale 18

    2.5.2.4. Ribosomes

    Les ribosomes sont constitus dARN (2/3) et de protines (1/3). Ils mesurent 15 20

    nm de diamtre et sont constitus de deux sous-units: une grande et une petite. Intervenant

    dans la synthse des protines, les ribosomes mrs sont toujours attachs un ARNm.

    Plusieurs ribosomes sont attachs un mme ARNm et ils forment des groupes en

    forme de spirale appels polysomes ou polyribosomes. Les polysomes peuvent tre libres dans le

    cytoplasme ou adhrer la surface du reticulum endoplasmique rugueux (RER). Les polysomes

    du RER sont impliqus dans la synthse des protines qui seront exportes hors de la cellule, qui

    font partie de composants permanents des membranes ou qui se trouvent lintrieur de certains

    organites comme les lysosomes, lappareil de Golgi, les grains de scrtion,. Les polysomes libres

    synthtisent des protines qui restent dans la cellule comme les protines du cytosquelette et la

    plupart des enzymes des mitochondries.

    En microscopie lectronique, les ribosomes ont laspect de petits amas souvent

    associs (polysomes en forme de spirales). Ils ne sont pas visibles en microscopie optique, mais

    sont responsables de la basophilie du cytoplasme de certaines cellules.

    2.5.3. Cytosquelette

    Le cytosquelette est un rseau de protines qui organise le cytoplasme de la cellule. Il

    contient 3 types de filaments: - les microfilaments fins forms d'actine, les microfilaments pais

    forms de myosine et les filaments intermdiaires, de nature protique diverse.

    Le cytosquelette contient aussi des microtubules, structures complexes constitues de

    tubuline et de protines associes (MAP, microtubules associated proteins). Selon que leur dure

    de vie dans une cellule est courte ou longue, on les dit labiles ou stables.

    2.5.3.1. Microfilaments

    Microfilaments fins

    Les microfilaments fins sont constitus de deux brins enrouls lun autour de lautre,

    chacun constitu dun polymre dune protine: lactine. Le microfilament a un diamtre de 5 9

    nm.

  • Cytologie et histologie gnrale 19

    Les microfilaments dactine sont prsents dans toutes les cellules o ils constituent 5%

    ou plus des protines totales. Ils sont encore plus nombreux dans les cellules ayant une fonction

    de contraction, les cellules musculaires.

    Ces microfilaments interviennent dans le maintient de la cellule, les mouvements de la

    membrane plasmique (endocytose, exocytose, cytocinse), la formation des microvillosits, la

    locomotion des cellules. Ils sont disposs en un rseau dynamique tridimensionnel dans toute la

    cellule, mais ils sont surtout concentrs en priphrie, juste en dessous de la membrane

    plasmique.

    Les microfilaments dactine ne sont visibles quen microscopie lectronique o ils

    apparaissent groups en faisceaux (fibres parallles) surtout proximit de la membrane

    plasmique ou comme un fin filetage dans la cellule (rseau tridimensionnel). En microscopie

    optique, ils peuvent tre mis en vidence par des anticorps anti-actine.

    Microfilaments pais

    Les microfilaments pais sont constitus de myosine et ont un diamtre de 15 nm. Ils

    interviennent dans les mouvements (contraction) comme moteur en se liant lactine. Dans

    les muscles, la myosine forme un filament compos de deux chanes lourdes formant une hlice

    et de quatre chanes lgres. Dans les autres cellules que les cellules musculaires, des masses

    contractiles organises peuvent se former de manire transitoire pour raliser une fonction bien

    spcifique, puis se dissocier. Par exemple, pendant la division cellulaire, lors de la cytocinse

    (constriction de la cellule et sparation des deux cellules filles).

    Microfilaments intermdiaires

    Les filaments intermdiaires ont un diamtre d'environ 10 nm et sont constitus de

    protines fibrillaires, insolubles et relativement stables. Leur stabilit leur confre un rle de

    soutient de la structure de la cellule et de rsistance mcanique.

    Il en existe plusieurs types ayant chacun leur spcificit tissulaire. On en distingue 5

    classes: les kratines pithliales, la desmine des muscles, la vimentine (prsente dans

    beaucoup de types cellulaires), les filaments gliaux et les neurofilaments.

    En microsopie lectronique, ces filaments ont une paisseur intermdiaire entre lactine

    et la myosine. En microscopie optique, ils doivent galement tre mis en vidence par un

    anticorps spcifique (difrent pour chaque type de filament).

  • Cytologie et histologie gnrale 20

    2.5.3.2. Microtubules

    Les microtubules sont des cylindres creux de 20 25 nm de diamtre. Chaque

    microtubule est form de 13 protofilaments disposs en cercle. Les protofilaments sont forms

    partir de dimres de tubuline et . Ce sont des structures labiles qui dpolymrisent et repolymrisent continuellement. Certains microtubules napparaissent quen fonction des besoins.

    Les microtubules sont impliqus dans le mouvement des cellules en assurant les liens

    ncessaires la formation des filaments dactine, dans le mouvement des chromosomes lors de

    la mitose ou de la miose et dans le mouvement des organites dans la cellule. Ils interviennent

    galement dans le maintien de la forme de la cellule. Le battement des cils et des flagelles

    dpendent aussi des microtubules.

    En microscopie optique, les microtubules doivent tre observs en lumire polarise ou

    en contraste de phase. Ils peuvent galement tre mis en vidence par des colorations spciales

    ou par des anticorps anti-tubuline.

    2.5.4. Les organites cytoplasmiques

    2.5.4.1. Le compartiment endocytaire

    Si les mcanismes de diffusion et de transports actifs ou facilits participent l'apport

    nergtique et nutritif de la cellule, un autre processus, impliquant des fusions ou fissions de

    membrane permet l'introduction dans la cellule de molcules ou de structures plus grosses :

    l'endocytose. Dans ce cas, les substances ingres sont d'abord entoures par une membrane

    pour former une vsicule d'endocytose. Le plus souvent, la structure endocytaire fusionne ensuite

    avec les lysosomes et son contenu devient htrogne.

    Phagocytose et pinocytose

    Classiquement, lendocytose est dfinie selon laspect des endosomes forms.

    L'endocytose de volumes importants ou de grosses particules dans de grande vacuoles

    est appele phagocytose. C'est le cas par exemple de l'ingestion d'une bactrie par des globules

    blancs ou de la destruction des globules rouges par des macrophages de la rate. Cette

    phagocytose suppose l'intgrit du cytosquelette et s'effectue de la manire suivante. La cellule

  • Cytologie et histologie gnrale 21

    met un prolongement, appel pseudopode, qui entoure la structure endocyter pour former une

    grande vsicule, souvent visible en microscopie optique. La phagocytose est aussi appele

    macropinocytose. Il existe un autre mode d'endocytose, la pinocytose, qui implique la formation,

    par un repli de la membrane plasmique, de plus petites vsicules paroi lisse ou couverte de

    spicules. Ce dernier mode d'endocytose existe dans toutes les cellules.

    Endocytose fluide ou adsorptive

    D'un point de vue fonctionnel on peut distinguer l'endocytose fluide et l'endocytose

    adsorptive. L'endocytose fluide est caractrise par le fait que le contenu de la vsicule

    d'endocytose est identique celui du milieu extra-cellulaire.

    Au contraire, au cours de l'endocytose adsorptive, il y a formation d'une liaison entre une

    substance prsente dans le milieu extracellulaire et la membrane cellulaire, ce qui permet sa

    concentration la surface de la cellule, puis dans la vsicule dendocytose. Aprs endocytose, la

    substance se dtache de la membrane de lendosome.

    Dans l'endocytose adsorptive aspcifique, la liaison entre la substance et la membrane

    est de faible affinit et concerne des familles de molcules. L'adsorption par effet de charge en est

    un exemple (une molcule charge positivement s'adsorbe sur la membrane charge

    ngativement).

    Dans l'endocytose adsorptive spcifique, le lien entre la substance et la membrane

    s'effectue par l'intermdiaire d'un rcepteur trs haute affinit. Dans ce cas, l'attachement de la

    substance ses rcepteurs membranaires est suivie par une diffusion latrale du complexe puis

    par la concentration des complexes rcepteurs des endroits spcialiss de la cellule, appels

    puits tapisss. A ces endroits, la membrane plasmique est recouverte sa face cytoplasmique

    d'une protine, la clathrine, qui lui donne un aspect spicul. L'endocytose donne lieu la

    formation de vsicules recouvertes de la mme protine.

    Le systme lysosomial

    Les lysosomes furent d'abord dfinis d'un point de vue biochimique : ce sont des

    organites caractriss par leur contenu en hydrolases actives pH acide. Leur pH intrieur est

    maintenu acide par une pompe protons membranaire. Les lysosomes se forment au niveau du

    systme tubulaire trans. L'histochimie et le fractionnement cellulaire ont permis de dfinir leurs

    caractres morphologiques et de les reconnatre dans des prparations habituelles. Ils sont

    entours par une membrane simple et leur contenu est dense. Avant de fusionner avec des

    structures endocytaires, leur matrice est homogne : ce sont les lysosomes primaires.

  • Cytologie et histologie gnrale 22

    Au fur et mesure qu'ils ont fusionn et hydrolys du matriel endocyt, ils se chargent

    de rsidus non-digestibles et leur contenu devient htrogne : ce sont alors des lysosomes

    secondaires.

    Au stade terminal de leur volution, l'activit de leurs enzymes diminue et le nombre du

    rsidus non digestibles augmente, ils deviennent alors des corps rsiduels qui sont

    ventuellement exocyts par la cellule.

    Htrophagie et autophagie

    Le systme lysosomial ne sert pas uniquement la dgradation de substances

    extracellulaires, quelle que soit leur taille. Il intervient galement dans la dgradation de

    substances constitutives de la cellule. Ce mcanisme s'appelle l'autophagie. Une portion du

    cytoplasme est progressivement enveloppe d'une membrane simple. Il se forme ainsi une

    vsicule d'autophagie qui fusionne ensuite avec des lysosomes. L'autophagie a plusieurs

    fonctions : elle intervient dans des processus de modelage qui accompagnent la diffrenciation

    cellulaire, elle permet le remplacement d'organites gs par des organites nouveaux et elle

    participe la survie cellulaire en permettant la cellule de puiser de l'nergie en dgradant sa

    propre substance lorsque l'apport nutritif est insuffisant.

    2.5.4.2. Le compartiment endoplasmique : reticulum et appareil de Golgi

    Nous tudierons ici la synthse et le sort des protines. Selon qu'elles sont destines

    tre libres dans le milieu extracellulaire ou rester dans le cytoplasme, leur lieu de synthse et

    leur transport diffrent. Les protines de scrtion sont synthtises au niveau des ribosomes du

    reticulum endoplasmique rugueux, migrent travers l'appareil de Golgi pour aboutir dans des

    vsicules de condensation puis des vsicules d'exocytoses ou des grains de scrtion. Au

    contraire, les protines destines au cytosol sont synthtises au niveau des polysomes libres et

    sont directement libres dans le suc cytoplasmique.

    Le reticulum endoplasmique rugueux

    Le reticulum est un ensemble de saccules ou de canalicules largement anastomoss. Le

    reticulum endoplasmique est dit rugueux ou lisse selon qu'il est porteur ou non de ribosomes.

    Selon le type cellulaire, on distingue un reticulum form de citernes troites et tasses les unes

    contre les autres comme dans le pancras, ou un reticulum form de citernes plus larges parfois

    d'un aspect plus vsiculaire au contenu plus dense comme dans les plasmocytes. Comme nous

  • Cytologie et histologie gnrale 23

    l'avons mentionn, la basophilie du cytoplasme est lie la prsence d'une grande quantit de

    reticulum endoplasmique rugueux et plus prcisment de ribosomes.

    La synthse des protines destines la scrtion dbute dans le cytosol au niveau de

    polysomes libres par la lecture d'un ARN messager provenant du noyau. Toutes les protines

    destines aux scrtions possdent une squence "signal" qui induit l'accolement des ribosomes

    la surface du reticulum. La protine en voie de maturation est alors insre dans la membrane

    du reticulum qu'elle traverse pour atteindre sa lumire. La squence signal est alors excise par

    une endopeptidase. Les protines de scrtion ainsi que les protines lysosomiales se retrouvent

    donc dans les lumires du reticulum endoplasmique rugueux. Les protines cytosoliques, au

    contraire, n'ayant pas de signal sont entirement synthtises par les polysomes rests libres

    directement dans le cytosol.

    L'appareil de Golgi

    L'appareil de Golgi est compos d' un ou de plusieurs dictyosomes. Chaque dictyosome

    est un empilement de 3 10 citernes ou saccules aplatis, disposs paralllement les uns aux

    autres et limits par une membrane lisse. La priphrie des saccules est souvent dilate et

    prsente parfois des structures suggrant la fusion ou la fission de petites vsicules avec le

    saccule. De nombreuses vsicules d'un diamtre de 100 nm environ, se trouvent autour du

    dictyosome. Leur membrane est parfois couverte de spicules mais est le plus souvent lisse.

    Le dictyosome est polaris; l'empilement des saccules a une de ses faces, dite

    formante ou cis, souvent convexe, localise proximit du reticulum endoplasmique rugueux.

    C'est ce niveau que les vsicules qui transportent les protines produites dans le RER

    fusionnent avec les saccules. Au cours de leur maturation, les protines migrent d'un saccule

    l'autre par l'intermdiaire de petites vsicules. Elles atteignent finalement la face oppose du

    dictyosome qui est de forme concave et qui est appele face maturante ou trans. Cette dernire

    est constitue par un saccule parfois plus dilat. Au cours de leur traverse du dictyosome, les

    protines terminent leur glycosylation qui avait dbut dans le RER.

    Le saccule terminal de la face maturante est particulier, il forme un rseau plus fin

    appel le systme tubulaire trans. C'est l que les protines destines aux lysosomes sont

    spares des protines de scrtion.

    Les vsicules d'exocytose ou grains de scrtion

    Les protines de scrtion sont transfres dans des vsicules de condensation partir

    du systme tubulaire trans du dictyosome puis sont trs progressivement concentres pour

    former des grains de scrtion. Ces derniers sont entours par une membrane simple. Leur

  • Cytologie et histologie gnrale 24

    contenu, souvent dense, et leur grand nombre est responsable de l'aspect granulaire du

    cytoplasme des cellules scrtrices.

    La dernire tape de la scrtion est l'exocytose. Elle implique la fusion de la membrane

    du grain de scrtion avec la membrane plasmique. Dans de nombreux types cellulaires,

    l'exocytose produit un ajout de membranes la membrane plasmique. Cet apport de membrane

    est compens par un retrait au cours de l'endocytose.

    Outre le tri des protines en fonction de la prsence ou non d'un signal et de la slection

    se droulant dans le systme tubulaire trans de l'appareil de Golgi, la cellule est capable,

    lorsqu'elle est polarise, de transporter ses produits de scrtion exclusivement l'un de ses

    ples. Certaines cellules sont mme capables de scrter certains produits leur ple apical et

    d'autres leur ple basal.

    2.5.4.3. Organites impliqus dans les oxydo-rductions

    Les oxydo-rductions cellulaires sont impliques dans trois types de voies mtaboliques

    principales : les phosphorylations oxydatives, au niveau des membranes mitochondriales qui

    mnent la synthse d'ATP, le catabolisme de l'eau oxygne dans les peroxysomes, et les

    chanes d'lectrons impliquant le cytochrome B5 et le cytochrome P450 dans le reticulum

    endoplasmique lisse.

    Les mitochondries

    Les mitochondries sont le sige de la respiration cellulaire. Ce sont de petits organites

    cytoplasmiques dont la taille varie entre 0,5 et 5 ou mme 10 m et qui sont limits par une

    double membrane : la membrane externe est rgulire; la membrane interne prsente de

    nombreux replis ou crtes dont l'orientation varie selon le type cellulaire. On retrouve donc

    l'intrieur du mitochondrie 2 espaces : l'un, situ l'intrieur de la membrane interne est la matrice

    mitochondriale, elle contient des grains denses qui sont des prcipits de sels inorganiques. Le

    second espace est situ entre la membrane interne et la membrane externe et s'appelle l'espace

    intermembranaire.

    L'isolation de la membrane interne et son examen aprs coloration ngative fait

    apparatre de petites particules d'un diamtre de 9 nm qui sont situes la face interne de la

    membrane interne. Ces particules sont le sige de la synthse de l'ATP partir de l'ADP. Le

    transfert des lectrons par des enzymes situes dans la membrane interne est associ au

    transport de protons depuis la matrice intra-mitochondriale jusqu' l'espace intermembranaire,

    crant ainsi un gradient lectrochimique et osmotique. La diffusion inverse des protons depuis

    l'espace intermembranaire vers la matrice intra-mitochondriale produit l'nergie ncessaire la

  • Cytologie et histologie gnrale 25

    synthse d'ATP. Les deux chanes de ractions, transport des lectrons et synthse d'ATP, sont

    normalement couples. Elles peuvent tre dcouples par certaines drogues dites dcouplantes.

    Le cycle des acides tricarboxyliques (cycle de Krebs) effectue l'oxydation d'une molcule d'acide actique, lie au coenzyme A en CO2. L'ensemble des enzymes du cycle sont localiss

    dans la matrice mitochondriale l'exception d'un situ au niveau de la membrane interne. Les

    coenzymes pyridiniques et flaviniques rduits sont ensuite roxyds par l'oxygne.

    Les mitochondries contiennent de l'ADN, celui-ci prsente des caractristiques similaires

    l'ADN bactrien. Il existe galement des ribosomes mitochondriaux de plus petite taille et de

    poids molculaire infrieur ceux des ribosomes que l'on observe dans le cytosol.

    Ces observations associes d'autres ont permis l'hypothse selon laquelle les

    mitochondries proviendraient, en fait, de bactries anarobies qui ont t intgres par la cellule

    et qui vivent en symbiose avec elle. Dans cette hypothse, la membrane externe de la

    mitochondrie correspondrait celle de la structure d'endocytose tandis que la membrane interne

    serait la membrane propre de la bactrie primitive. Il est clair que dans cette hypothse une trs

    longue volution a modifi les caractristiques morphologiques de la bactrie symbiote.

    Les peroxysomes

    Les peroxysomes sont de petits organites cytoplasmiques que l'on trouve chez l'homme

    dans le foie et les reins. Ils ont un diamtre d'un demi m environ et sont entours d'une

    membrane simple. Leur contenu est peu dense et homogne. Dans certaines espces, il existe un

    nuclode qui prsente en coupe une structure lamellaire ou cristalline. On a pu dmonter que

    l'urate-oxydase tait localise au niveau du nuclode. Chez l'homme, les peroxysomes

    hpatiques ne possdent pas d'urate-oxydase. On a pu galement dmontrer la prsence dans le

    peroxysome des enzymes catalysant la -oxydation des acides gras. Mais les peroxysomes sont surtout associs aux oxydases produisant l'eau oxygne et la catalase, ferment qui la dtruit.

    Le reticulum endoplasmique lisse

    Les chanes d'lectrons faisant intervenir le cytochrome P450 au niveau du reticulum

    endoplasmique sont importantes parce que c'est via cette voie mtabolique que de nombreuses

    substances sont catabolises dans la cellule. Parmi celles-ci, on trouve de nombreuses molcules

    pharmacologiques et des substrats tels que les strodes. Il existe un mcanisme d'adaptation tel

    que l'ingestion de certains mdicaments produit une augmentation de la synthse de ces

    oxydases et du reticulum endoplasmique lisse dans les cellules hpatiques. C'est le cas par

    exemple, dans l'administration chronique de phnobarbital.

  • Cytologie et histologie gnrale 26

    3. LES PITHLIUMS

    3.1. GENERALITES

    3.1.1. Dfinition gnrale

    L'pithlium est un tissu compos exclusivement de cellules troitement associes sans

    interposition d'autres lments. Il est spar du tissu voisin par une membrane basale.

    Les pithliums sont classs en deux groupes : les pithliums de revtement recouvrent les

    organes ou bordent les cavits naturelles; les pithliums glandulaires drivent des prcdents, se

    diffrencient et laborent des produits de scrtion. Les pithliums de revtement renferment

    parfois des cellules glandulaires ou forment des glandes par endroit et les pithliums glandulaires

    exocrines bordent une cavit naturelle.

    3.1.2. Particularits des cellules pithliales

    3.1.2.1. Kratine

    La prsence de longues protines fibrillaires, appeles kratines, est une des

    caractristiques qui permet, au niveau ultrastructural, d'identifier une cellule pithliale. Elles

    s'associent et forment des filaments, ou tonofilaments, dont le diamtre varie entre 8 et 12 nm. Ils

    entrent dans la constitution du "cytosquelette", qui maintient la forme cellulaire.

    3.1.2.2. Jonctions cellulaires

    La cohsion des cellules au sein d'un pithlium est assure par des jonctions adhsives.

    Les plus frquentes sont les desmosomes. Le desmosome comprend deux plaques denses,

    circulaires, d'environ 0,5 m, situes sur la face membranaire cytoplasmique de chacune des deux

    cellules adjacentes. A partir de ces plaques, de nombreux tonofilaments irradient dans le

    cytoplasme. D'autres filaments connectent ces deux plaques travers l'espace intercellulaire. Les

    desmosomes sont donc des sites de fixation du cytosquelette la paroi cellulaire aussi bien que

    des sites d'adhsion intercellulaire. Ce dispositif renforce la rsistance mcanique des pithliums.

    La jonction intermdiaire, ou desmosome en ceinture, est un anneau continu autour de la

    cellule. Haut d'environ 0,5 m, il est accoll des anneaux similaires appartenant aux cellules

    adjacentes. A partir de cet anneau, des microfilaments d'actine irradient dans le cytoplasme.

    Lorsque l'pithlium borde une cavit, les jonctions adhsives sont compltes par une

    barrire de permabilit. Ce rle est assur par une jonction occlusive dont l'exemple type est la

  • Cytologie et histologie gnrale 27

    jonction serre. Elle a une hauteur d'environ 0,5 m et, l o elle existe, l'espace extracellulaire est

    supprim, le feuillet externe dense de la membrane plasmique d'une cellule s'accolant directement

    celui de la voisine. En ralit, cet endroit, les deux membranes sont agrafes l'une l'autre par

    des molcules protidiques qui s'insrent dans leur couche lipidique.

    Au bord d'une cavit, les jonctions sont associes en "complexes de jonction" qui font le tour

    du ple cellulaire apical et comprennent, en partant de la lumire, une jonction serre, une jonction

    intermdiaire et des desmosomes. En microscopie optique, quand l'pithlium est coup

    perpendiculairement sa surface, les complexes de jonction ont l'aspect d'un point sombre au bord

    de la cavit; si la coupe est parallle la surface pithliale, leur association se traduit par une

    image en "nid d'abeille". C'est la raison pour laquelle ils sont appels "cadres obturants".

    3.1.3. Membrane basale

    La membrane basale cimente l'pithlium au tissu conjonctif sous-jacent. Sa composition

    varie d'un tissu l'autre et mme d'une rgion l'autre d'une mme membrane basale, cependant,

    ses composants majeurs sont le collagne de type III et IV, la laminine et des protoglycans. Les

    mthodes de coloration ordinaires ne permettent pas de la distinguer; par contre, la raction P.A.S.

    ou l'imprgnation argentique la mettent en vidence. La microscopie lectronique permet d'y

    distinguer une zone de faible densit, adjacente la membrane de la cellule pithliale, et une

    zone de plus forte densit, adjacente au tissu conjonctif. Sa structure sera tudie plus en dtail

    dans le chapitre consacr aux tissus conjonctifs.

    Le rle le plus vident de la membrane basale est de fournir l'pithlium un support flexible.

    Elle joue galement un rle de filtre semi-permable, laissant passer les substances de faible poids

    molculaire mais empchant le passage des macromolcules. Cette proprit est particulirement

    exploite au niveau des membranes basales entourant les capillaires sanguins, et du glomrule

    rnal. Elle empche aussi le contact entre certaines cellules, et notamment celui des fibroblastes,

    avec les cellules pithliales. En outre, les membranes basales induiraient la croissance et la

    migration cellulaire lors de la morphogense, de la rgnration et de la rparation.

    3.1.4. Origine embryonnaire

    L'organisation des cellules en pithliums dpend de leur localisation et de leur fonction bien

    plus que de leur origine embryologique. En effet, des pithliums se diffrencient partir des trois

    feuillets embryonnaires qui donnent naissance tous les constituants de l'organisme. L'ectoblaste

    donne naissance l'piderme et aux glandes qui en drivent; l'endoblaste est l'origine du

    revtement du tube digestif, de ses annexes, du revtement respiratoire et de la plupart des

    glandes endocrines. Le msoblaste produit les pithliums du systme urinaire et des organes

    gnitaux, les endothliums vasculaires et le msothlium des membranes sreuses.

  • Cytologie et histologie gnrale 28

    3.2. LES EPITHELIUMS DE REVETEMENT

    Les pithliums de revtement recouvrent les organes ou bordent les cavits naturelles. Ils

    reposent sur un tissu conjonctif appel chorion. La transition entre deux pithliums peut tre

    brusque ou progressive et deux organes d'origine embryonnaire diffrente sont parfois tapisss par

    le mme pithlium.

    3.2.1. Classification

    Les pithliums de revtement sont classs et dnomms en fonction du nombre de couches

    cellulaires et de la forme des cellules les plus superficielles (donc les plus loignes de la

    membrane basale).

    L'pithlium de revtement est simple s'il est constitu d'une seule couche cellulaire. Il est

    stratifi ou pluristratifi s'il est compos de plusieurs couches cellulaires.

    L'pithlium de revtement est pavimenteux lorsque ses cellules les plus superficielles sont

    aplaties. Leurs contours sont polygonaux ou irrguliers, de sorte que, en vue de face, leur

    association ressemble celle des lments d'une mosaque. Lorsqu'elles sont coupes

    transversalement, elles ont la forme d'un fuseau ou d'un mince rectangle ; vu l'importance de leur

    surface, la coupe transversale ne passe pas ncessairement par le noyau.

    L'pithlium de revtement est cubique si les trois dimensions des cellules les plus

    superficielles sont peu prs gales. En vue de face, l'association des cellules a l'aspect d'une

    mosaque de petits polygones, habituellement hexagonaux. Coupe transversalement, cette

    mosaque ressemble une range de profils plus ou moins carrs.

    L'pithlium de revtement est cylindrique si ses cellules les plus superficielles sont plus

    hautes que larges. Leur juxtaposition leur donne une forme prismatique. Si la coupe est parallle

    la surface de l'pithlium, leur association dessine encore une mosaque. Si la coupe est

    perpendiculaire la surface, elles ont l'aspect de contours rectangulaires aligns qui, selon les cas,

    sont peine plus hauts que dans l'pithlium cubique ou, au contraire, trs longs et troits,

    semblables des colonnes.

    Pour que la description soit complte, on prcise, le cas chant, la diffrenciation du ple

    apical dans le nom de l'pithlium.

    3.2.1.1. Epithliums de revtement simples

    L'pithlium pavimenteux simple est une couche unique de cellules aplaties dont les bords

    festonns s'engrnent. Le noyau, plus ou moins central, est sphrique ou ovode et soulve la

  • Cytologie et histologie gnrale 29

    membrane plasmique, saillant ainsi plus ou moins dans la lumire. L'pithlium pavimenteux simple

    tapissant les cavits pricardiques, pleurales et pritonales est appel msothlium. Celui bordant

    les vaisseaux sanguins et lymphatiques et les cavits cardiaques est appel endothlium. C'est

    aussi un pithlium pavimenteux simple qui tapisse certains segments du nphron, les alvoles

    pulmonaires et l'oreille interne.

    L'pithlium cubique simple est form d'une seule couche de cellules cubiques. Il borde les

    petits canaux excrteurs des glandes, les petites bronches et certains segments des tubes rnaux

    et recouvre l'ovaire.

    L'pithlium cylindrique simple est form d'une seule couche de cellules cylindriques. Les

    noyaux, ovodes, occupent le tiers moyen ou plus souvent infrieur des cellules. Ils peuvent se

    situer un niveau diffrent dans chaque cellule. La diffrenciation du ple cellulaire apical permet

    de distinguer plusieurs pithliums cylindriques simples.

    L'pithlium cylindrique simple non spcialis limite les canaux excrteurs des glandes.

    L'pithlium cylindrique simple qui tapisse la cavit gastrique et l'endocol utrin est particulier

    : toutes ses cellules accumulent leur ple apical des gouttelettes de mucigne; cet pithlium est

    donc la fois pithlium de revtement et pithlium glandulaire.

    Dans d'autres organes, ce ple apical est hriss de prolongements ou microvillosits qui

    sont des vaginations tubulaires dont la longueur varie entre 1 et 2 m et le diamtre entre 80 et 90

    nm. Leur axe cytoplasmique contient un faisceau de microfilaments d'actine. Ce faisceau est ancr

    dans la membrane plasmique au sommet de la microvillosit et, sa base, il se perd dans un

    enchevtrement de microfilaments, parallle la surface pithliale. Cet enchevtrement de

    microfilaments, ou plateau terminal, est fix aux jonctions intermdiaires des complexes de jonction.

    Les microvillosits sont nombreuses, disposes de faon trs rgulire et de longueur gale, ce qui

    donne en microscopie optique une image caractristique : la membrane du ple cellulaire apical est

    une bordure paisse, rfringente et finement strie. Cette image est appele "plateau stri" dans

    l'intestin et "bordure en brosse" dans le rein. Le revtement externe de la cellule, ou glycocalyx,

    recouvre les microvillosits et sa richesse en glycoprotines est rvle par la raction P.A.S. Les

    microvillosits augmentent la surface membranaire du ple apical, ce qui rend l'absorption plus

    efficace.

    La cellule pithliale peut aussi prsenter sa surface libre des prolongements

    cytoplasmiques plus complexes et plus longs que les microvillosits : les cils. Ceux-ci sont des

    prolongements cellulaires dous de mouvements propres, uniques ou trs nombreux. Ils ont un

    diamtre de 0,2 m et une longueur variant entre 5 et 10 m. La tige de chaque cil, limite par la

    membrane plasmique, contient des microtubules longitudinaux agencs en neuf doublets autour de

    deux microtubules centraux qui tous s'tendent depuis le sommet du cil jusqu' sa base. Chaque cil

    est implant dans le cytoplasme de la rgion apicale par un corpuscule basal, sorte de cylindre

    creux dont la paroi est constitue de neuf triplets de microtubules en continuit avec les doublets

    priphriques de la tige ciliaire. La proximit des corpuscules basaux ne permet pas de les

  • Cytologie et histologie gnrale 30

    distinguer les uns des autres faible grossissement. C'est pourquoi, en microsopie optique, ils

    prennent ensemble l'aspect d'une ligne intensment colore, la plaque basale. Les cils sont dous

    de mouvements synchroniss et orients, la synchronisation de leurs battements se faisant non

    seulement l'intrieur de chaque cellule mais aussi d'une cellule l'autre. Dans les bronches, les

    cils talent le mucus et, dans la trompe utrine, ils favorisent la progression de l'ovule.

    Dans l'pididyme et quelques autres organes, le ple apical des cellules pithliales est

    pourvu de strocils. Ce sont des expansions cytoplasmiques de longueur variable, peu

    nombreuses, parfois uniques. Ils ne possdent ni corpuscule basal ni structure tubulaire et ne sont

    donc pas mobiles.

    L'pithlium cylindrique pseudostratifi des voies respiratoires est en ralit un pithlium

    cylindrique simple dans lequel les noyaux des cellules sont disposs sur plusieurs tages. Son

    aspect faussement stratifi est li d'une part la prsence de petites cellules de remplacement

    blotties entre les ples basaux de leurs voisines et, d'autre part, au fait que, dans ces cellules

    longues et troites, le noyau occupe un renflement cytoplasmique dont la hauteur varie

    considrablement d'une cellule l'autre. Dans cet pithlium, la plupart des cellules sont cilies;

    quelques-unes scrtent du mucus.

    3.2.1.2. Epithliums de revtement stratifis

    L'pithlium pavimenteux stratifi est compos de plusieurs couches de cellules dont les plus

    superficielles sont pavimenteuses. La couche basale est faite de petites cellules cubiques ou

    cylindriques. Elle est couverte par plusieurs couches de cellules polydriques, irrgulires, de plus

    en plus aplaties au fur et mesure que l'on se rapproche de la surface.

    La couche externe de la peau est un pithlium pavimenteux stratifi pidermique ou

    kratinis. Les cellules de la couche basale produisent celles de la couche moyenne qui

    progressivement se remplissent de kratine et, dans la partie la plus superficielle de cette couche,

    de kratohyaline, substance protique qui enveloppe les filaments de kratine.

    L'ensemble des couches cellulaires nucles s'appelle le corps muqueux de Malpighi. Au-

    del de ce corps muqueux se trouve la couche corne. Les cellules y sont trs aplaties; leur

    cytoplasme est totalement remplac par de la kratine et leur noyau a disparu.

    Lorsque l'pithlium pavimenteux stratifi tapisse les cavits humides, les cellules de ses

    couches superficielles restent vivantes, nucles et ne se kratinisent pas : c'est un pithlium

    pavimenteux stratifi pidermode ou non kratinis, appel parfois pithlium malpighien. Les

    cellules de ses couches moyennes et superficielles contiennent du glycogne en quantit plus ou

    moins grande selon sa localisation et ses variations fonctionnelles. Il tapisse la cavit buccale,

    l'oesophage, l'piglotte, la conjonctive, la corne, l'exocol utrin, le vagin, la transition anorectale et

    une partie de l'urtre.

  • Cytologie et histologie gnrale 31

    L'pithlium cubique stratifi est form de deux ou plusieurs couches de cellules cubiques. Il

    borde les canaux excrteurs de petites glandes et notamment celui des glandes sudoripares.

    L'pithlium cylindrique stratifi comprend une ou plusieurs couches de cellules cubiques

    recouvertes d'une couche superficielle de hautes cellules cylindriques. Il se rencontre dans les

    larges canaux excrteurs des glandes.

    L'pithlium stratifi urinaire, appel parfois pithlium de transition, est particulier aux voies

    excrtrices urinaires depuis les calices rnaux jusqu' l'urtre. La couche basale est moins

    rgulire que dans les autres pithliums stratifis. Les couches intermdiaires sont constitues de

    cellules en forme de raquettes ou de poires : leur extrmit effile s'insinue entre les cellules des

    couches sous-jacentes et leur extrmit globuleuse s'adapte aux dpressions des cellules plus

    superficielles. La couche la plus superficielle est forme de cellules volumineuses, parfois

    binucles, dont le bord basal est dprim par les cellules des couches intermdiaires et dont le

    bord apical, paissi par des rserves membranaires, bombe dans la cavit.

    L'pithlium urinaire de la vessie varie selon la distension de sa cavit. Lorsqu'elle est pleine,

    le nombre de couches pithliales est rduit et les cellules superficielles sont aplaties.

    3.2.2. Vascularisation et innervation

    Les pithliums de revtement ne sont pas vasculariss. Les substances nutritives

    proviennent des vaisseaux du tissu conjonctif sous-jacent, traversent la membrane basale et

    atteignent les cellules pithliales en diffusant travers les espaces intercellulaires.

    Certains pithliums, comme l'piderme et la muqueuse olfactive, contiennent de nombreux

    filets nerveux sensitifs. D'autres, au contraire, comme celui de l'estomac ou du col utrin, ne

    contiennent aucun lment nerveux.

    3.2.3. Renouvellement et rgnration

    Normalement, les pithliums de revtement perdent constamment des cellules qui meurent

    et desquament. Cette limination est importante au niveau de l'pithlium pavimenteux stratifi

    pidermique et de l'pithlium cylindrique simple qui tapisse le tractus gastro-intestinal; par contre,

    elle est peu importante au niveau de l'pithlium pseudostratifi des voies respiratoires.

    La perte des cellules pithliales est compense par une rgnration quivalente. Les

    pithliums unistratifis sont rgnrs grce aux mitoses de leurs cellules. Les pithliums

    cylindriques unistratifis de l'estomac et de l'intestin sont rgnrs par la prolifration des cellules

    indiffrencies qui se trouvent dans le fond des glandes. Dans les pithliums stratifis, les cellules

    de la couche basale sont des cellules souches. Les nouvelles cellules produites par leur activit

    mitotique migrent vers les couches superficielles tout en changeant de forme et d'aspect.

  • Cytologie et histologie gnrale 32

    Le rythme de la desquamation et de la rgnration pithliales peut tre trs important. Il

    suffit, par exemple, de quelques jours pour renouveler entirement l'pithlium intestinal.

    Les cellules pithliales ne sont pas doues de motilit. Au niveau des plaies, cependant,

    elles peuvent rapidement s'taler et former un mince film pithlial qui couvre les grandes surfaces

    de tissu conjonctif mises nu. Dans un premier stade de cette rparation, il n'y a pas d'activit

    mitotique; ensuite la prolifration dbute aux bords de la plaie, produisant les cellules ncessaires

    pour rendre l'pithlium son paisseur normale.

    3.2.4. Fonction

    Les pithliums de revtement qui sparent le milieu interne de l'organisme du milieu externe

    ont essentiellement une fonction de protection contre les agressions mcaniques et la perte d'eau.

    S'ils contiennent des terminaisons nerveuses ou des lments provenant des crtes neurales

    embryonnaires, ils jouent un rle de rcepteur sensoriel.

    Toutes les substances produites ou captes par l'organisme doivent traverser un pithlium.

    C'est pourquoi de nombreux pithliums bordant les cavits internes sont modifis en vue de

    l'absorption ou de la scrtion. Ceux qui ont un rle de scrtion peuvent ne contenir que des

    cellules scrtrices isoles ou donner naissance une glande o la plupart des cellules sont

    spcialises et laborent un produit particulier.

    3.3. LES EPITHELIUMS GLANDULAIRES

    Toute cellule prlve dans son environnement les substances ncessaires son

    mtabolisme, les transforme et rejette dans le milieu extracellulaire les produits labors.

    L'ensemble de la synthse et de la libration de substances propres un type cellulaire constitue

    la scrtion. La plupart des cellules sont capables de scrter, mais leurs produits de scrtion sont

    immdiatement utiliss par des cellules voisines ou restent localiss dans le tissu dont elles font

    partie. Certaines cellules sont spcialises en vue d'une scrtion et leurs produits labors en

    grande quantit sont transports distance pour tre utiliss par d'autres cellules ou d'autres

    tissus. Ces cellules spcialises sont les cellules glandulaires.

    Les cellules glandulaires peuvent tre isoles dans un pithlium de revtement ou groupes

    dans un tissu spcialis, l'pithlium glandulaire. L'pithlium glandulaire peut lui-mme tre

    annex un pithlium de revtement ou former une masse suffisante pour constituer un organe

    spar.

    Selon le lieu o la scrtion est dverse, on dfinit trois grandes catgories de glandes. Les

    glandes "exocrines" dversent leurs produits dans le milieu extrieur, soit directement soit par

    l'intermdiaire d'un canal. Elles appartiennent au revtement cutan, au systme digestif, au

  • Cytologie et histologie gnrale 33

    systme respiratoire ou au systme uro-gnital. Les glandes "endocrines" dversent leurs produits

    dans le sang. Les glandes "mixtes" sont la fois exocrines et endocrines.

    Plusieurs cellules du systme nerveux central ont une fonction glandulaire endocrine. Cette

    neuroscrtion ou neurocrinie sera envisage dans le chapitre consacr au tissu nerveux.

    3.3.1. Origine

    Les glandes exocrines et endocrines naissent d'un feuillet pithlial dont les cellules

    prolifrent et forment un cordon qui s'enfonce dans le tissu conjonctif adjacent.

    Pour former une glande exocrine, le cordon cellulaire se creuse d'un canal s'ouvrant la

    surface de l'pithlium dont il drive. Ce cordon reste simple ou se ramifie.

    Pour former une glande endocrine, la partie distale du cordon prolifre et est

    progressivement envahie et dissocie par des capillaires en lamelles, cordons ou lots. Sa partie

    proximale dgnre; toute communication avec l'pithlium d'origine est ainsi supprime.

    La glande thyrode est une exception. Au cours de la phylognse, elle tait primitivement

    une glande exocrine; les produits de scrtion taient dverss dans le tube digestif, d'abord

    directement et plus tard indirectement par l'intermdiaire du canal thyroglosse. Par la suite, ce

    canal, dont il reste des vestiges chez l'homme, s'est obstru. Ses ramifications ont t dissocies

    par l'envahissement vasculaire et ont pris l'aspect de follicules, structures sphriques limites par

    un pithlium cubique. Le produit scrt est dvers dans la cavit folliculaire; les cellules le

    reprennent et, aprs modification, le dversent dans les capillaires appliqus contre leur ple basal.

    3.3.2. Epithliums glandulaires exocrines

    Les glandes exocrines sont toujours relies un pithlium de revtement. Elles dversent

    leurs produits (mucus, enzymes, bile, sueur, sbum, ... ) dans le milieu extrieur directement la

    surface de l'pithlium de revtement ou indirectement par un canal.

    Les cellules glandulaires exocrines sont toutes polarises. Leur ple apical orient vers la

    lumire contient leurs produits accumuls. Leur noyau et les organites sont refouls au ple basal.

    On classe les glandes exocrines selon la nature de leur scrtion, selon l'organisation des cellules

    scrtrices et, enfin, selon le mode de scrtion.

    3.3.2.1. Nature des scrtions

    La cellule exocrine muqueuse produit du mucus dans les systmes digestif, respiratoire et

    gnital fminin. Dans les prparations histologiques classiques, le ple apical a un aspect

    vacuolaire d aux nombreuses vsicules claires. Leur contenu est P.A.S. positif. Lorsque la cellule

    en est remplie, le noyau est aplati et totalement refoul contre la membrane plasmique du ple

    basal.

  • Cytologie et histologie gnrale 34

    Les vsicules, observes maturit en microscopie lectronique, sont tasses les unes

    contre les autres. Elles sont toutes dlimites par une fine membrane et contiennent un long

    filament de mucigne enroul. Ce filament est compos d'un axe protique sur lequel sont fixes de

    nombreuses chanes glucidiques riches en radicaux sulfates. L'axe protique de la molcule est

    hydrophobe; par contre toutes les chanes latrales sont facilement ionisables et hydrophiles. Elles

    maintiennent par consquent une gangue aqueuse autour de la molcule, lors de la transformation

    du mucigne en mucus. Le mlange des caractres physiques diffrents de l'axe protique et des

    groupements latraux est probablement responsable de la viscosit du mucus. Cette viscosit

    assure une protection mcanique aux pithliums de revtement. Ainsi, dans l'estomac, il protge

    la muqueuse contre l'acidit du suc gastrique. Grce ses nombreux groupes acides, il joue un rle

    d'changeur d'ions et filtre les substances ionises avant leur pntration dans les cellules

    pithliales. La composition du mucus varie d'un organe l'autre.

    Les autres cellules exocrines sont dites sreuses. Lorsqu'elles produisent des protines, leur

    ple apical a un aspect granulaire et est trs color; si le produit de scrtion est extrait, il parat

    clair. Le ple basal est intensment basophile; il contient le noyau toujours rond et un rticulum

    endoplasmique rugueux particulirement abondant, responsable de la basophilie cellulaire. Les

    saccules du rticulum endoplasmique contiennent habituellement un matriel faiblement opaque. A

    partir de ces saccules se dtachent des vsicules de transfert qui s'incorporent l'appareil de

    Golgi. De l, naissent d'autres vsicules, dites de condensation parce que leur contenu devient de

    plus en plus dense, qui deviennent des grains de scrtion. Ces grains sont stocks dans le ple

    apical, puis migrent vers la membrane plasmique et fusionnent avec elle, ce qui permet la libration

    de leur contenu dans le milieu extrieur. Ce mcanisme de libration est appel "exocytose".

    Lorsque la cellule sreuse ne scrte pas de protines mais d'autres produits, comme de

    l'eau, des sels ou de l'ure, son ple apical est clair.

    Mme s'il en existe ailleurs, les glandes sreuses sont particulirement nombreuses dans le

    systme digestif. Leur scrtion est fluide et contient de l'eau, des sels et des enzymes; elle est

    abondante puisque son volume, chez l'adulte, atteint environ huit litres par jour. Certaines enzymes,

    comme les amylases, se trouvent dans les grains de scrtion sous leur forme active. La plupart

    cependant, et en particulier les peptidases (pepsine, trypsine, chymotrypsine, ... ), s'y trouvent sous

    la forme inactive de proenzymzes. C'est pourquoi on dcrit les granulations cellulaires sous le nom

    de "grains de zymogne". Ces proenzymes seront actives aprs leur excrtion, au contact du

    milieu extrieur.

    La plupart des glandes exocrines sont formes soit de cellules sreuses, soit de cellules

    muqueuses ou d'un mlange de ces deux types. Il existe des exceptions. La glande mammaire est

    forme de cellules qui contiennent la fois des grains de scrtion sreuse et des gouttelettes

    lipidiques. La glande duodnale de Brunner est uniquement muqueuse chez l'homme et le cobaye;

    elle contient la fois des grains de scrtion sreuse et des vsicules de mucigne dans d'autre

    espces.

  • Cytologie et histologie gnrale 35

    3.3.2.2. Organisation des glandes exocrines

    Les glandes exocrines ont fait l'objet de diverses classifications, parfois trs compliques.

    Notre objectif tant avant tout didactique, nous avons choisi une classification simple, mme si elle

    ne couvre pas ncessairement les trs nombreuses varits glandulaires trouves dans

    l'organisme.

    a) Cellules glandulaires isoles

    Ces cellules sont disperses au sein d'un pithlium de revtement. La varit la plus

    importante chez les mammifres est la cellule caliciforme qui se trouve dans l'pithlium des voies

    digestives et respiratoires.

    Comme son nom l'indique, la cellule caliciforme a la forme d'un calice dont le vase, situ du

    ct apical, contient une volumineuse goutte de mucigne, entoure d'une fine lamelle

    cytoplasmique. Le pied du calice, situ du ct basal, est effil. Il contient le noyau et les organites

    cellulaires. La dure de vie de la cellule caliciforme est extrmement courte. Elle synthtise sa

    goutte de mucigne en deux ou trois jours, l'limine en bloc, puis dgnre. Elle est renouvele

    partir des cellules gnratrices de l'pithlium o elle se trouve.

    b) Feuillet glandulaire

    Le feuillet glandulaire est un pithlium de revtement cylindrique simple dont toutes les

    cellules scrtent du mucus. On le trouve dans l'estomac et dans l'endocol utrin.

    c) Glande intrapithliale

    La glande intrapithliale est un mlange de quelques cellules muqueuses ou cilies

    organises autour d'une petite cavit centrale. Il s'agit en fait d'une petite invagination de

    l'pithlium de revtement dans lequel elle se trouve et qui ne dpasse pas sa couche profonde.

    Elle n'existe que dans l'pithlium pseudostratifi.

    d) Glande tubuleuse

    La glande tubuleuse est une invagination en forme de tube qui, partir d'un pithlium de

    revtement, s'enfonce dans le chorion adjacent. On en distingue plusieurs types.

    La glande tubuleuse simple est droite et sa lumire troite s'ouvre directement la surface de

    l'pithlium dont elle drive. L'exemple type est celui de la glande intestinale de Lieberkhn.

  • Cytologie et histologie gnrale 36

    La glande tubuleuse ramifie est compose de plusieurs tubes droits qui se runissent au

    mme collet avant de s'ouvrir la surface de l'pithlium de revtement. La glande pylorique en est

    une.

    La glande tubuleuse pelotonne comporte un court segment droit non scrteur prolong par

    un long segment glandulaire enroul sur lui-mme, le glomrule. Une glande de ce genre est la

    glande sudoripare qui drive de l'pithlium de revtement pidermique.

    La glande tubuleuse compose, comme la glande duodnale de Brunner, est un tube dont

    l'extrmit distale se ramifie; ses ramifications sont dilates, plus ou moins pelotonnes et

    anastomoses entre elles. On l'appelle encore glande tubulo-acineuse.

    e) Glande acineuse

    Dans les glandes acineuses, l'unit scrtrice distale est l'acinus, dilatation en forme de sac

    dont la lumire centrale est relativement rduite. Elle est relie l'pithlium de revtement par une

    partie non scrtrice, le canal excrteur.

    La glande acineuse compose d'un acinus unique dbouchant dans un court canal excrteur

    est rare et se trouve, par exemple, dans l'urtre.

    Le canal, dans les glandes acineuses les plus simples, est unique et non ramifi. Les plus

    typiques sont les glandes sbaces de la peau, o les acini sont disposs en couronne autour d'un

    petit canal, et la glande palpbrale de Meibomius, o les acini sont disposs contre la paroi d'un

    canal allong.

    La plupart des glandes acineuses possdent un systme de canaux excrteurs trs ramifi.

    Les acini scrteurs sont situs l'extrmit de chaque ramification excrtrice ou s'ouvrent le long

    de leur paroi. Elles constituent la masse des organes glandulaires tels que le pancras exocrine ou

    les glandes salivaires, mais existent aussi sous forme beaucoup plus rduite dans certaines

    muqueuses, comme celle de la langue.

    L'acinus glandulaire est compos de cellules pyramidales unies au ple apical par des

    complexes de jonction. Leur scrtion peut tre sr