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Histologie : organes, systèmes et appareils

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Table des matières

Avant-Propos

1 - L’appareil digestif

2 - Cardio-Vasculaire

3 - L’appareil hypothalamo-hypophysaire

4 - Les glandes endocrines périphériques

5 - La peau et les phanères

6 - Le sein

7 - Les organes des sens

8 - L’appareil urinaire

Références bibliographiques


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traduction HTML V2.8
V. Morice


Chapitre 5 - La peau et les phanères

 

 

5.6 Réparation d’une plaie cutanée

Lorsqu’elles ne sont ni trop profondes, ni trop étendues, la plupart des plaies ou brûlures cutanées cicatrisent rapidement en une semaine ou deux. On distingue 4 phases successives : 1) la formation du caillot, 2) la réaction inflammatoire, 3) la phase proliférative, 4) la phase de remodelage (formation du caillot et réaction inflammatoire constituent la « phase préparatoire »).

5.6.1 La formation du caillot

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La plupart des blessures cutanées comportent des effractions vasculaires qui entraînent l’irruption de sang en dehors des vaisseaux (hémorragie). Après l’aggrégation et la dégranulation plaquettaires, la coagulation du sang (activation de la thrombine qui transforme le fibrinogène en fibrine) conduit en quelques minutes à la formation d’un caillot fibrino-plaquettaire, principalement fait de plaquettes incluses dans un réseau de fibres de fibrine entrecroisées avec de la fibronectine plasmatique et des quantités plus réduites de vitronectine, de thrombospondine et d’autres protéines. Le rôle du caillot est triple :

  • Assurer la protection des tissus mis à nu par la lésion.
  • Constituer une « matrice extra-cellulaire provisoire » permettant la migration des cellules endothéliales mobilisées, des cellules inflammatoires et des fibroblastes qui peuvent ainsi accéder au théâtre des opérations. Dès ce stade, du hyaluronan apparaît en quantité à l’endroit du foyer lésionnel et interagit avec la fibrine pour constituer la matrice provisoire accueillante aux cellules et aux vaisseaux qui vont constituer le tissu de granulation.
  • Servir de réservoir de cytokines et de facteurs de croissance libérés par la dégranulation des plaquettes activées. Ce coktail cytokinique précoce assure le recrutement sur le site lésé des cellules inflammatoires circulantes, initie les mouvements tissulaires de réépithélialisation et de contraction du tissu conjonctif et stimule la réponse angiogénique.

5.6.2 La réaction inflammatoire (J0 à J3)

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Le recrutement de cellules inflammatoires (granulocytes, macrophages, lymphocytes) sur le site de la lésion commence très tôt, grâce à une grande variété de signaux chimiotactiques. Ces cellules sont recrutées dans le courant sanguin en réponse à des changements moléculaires à la surface des cellules endothéliales des capillaires de la région lésée. Initialement, l’expression de sélectines permet l’adhésion des leucocytes à la paroi des vaisseaux, puis des β2-intégrines permettent la transmigration (ou diapédèse) par laquelle les leucocytes activés passent entre les cellules endothéliales pour gagner l’espace extra-vasculaire. Les cytokines pro-inflammatoires, principalement Il-1 et TNF-α, elles-mêmes induisant la production d’Il-6 et d’Il-8, régulent ces phénomènes d’adhésion et de transmigration des leucocytes.

  • Les granulocytes neutrophiles arrivent dans les minutes qui suivent la lésion. Ils servent 1) à commencer l’élimination des bactéries qui contaminent la plaie, et 2) à larguer sur place des cytokines pro-inflammatoires qui constitueront les signaux les plus précoces pour activer les fibroblastes locaux et les kératinocytes.
  • Sauf en cas d’infection patente, l’infiltration par les neutrophiles cesse après quelques jours, alors que les macrophages issus des monocytes sanguins continuent à s’accumuler sur le lieu de la plaie. Le rôle des macrophages est 1) de phagocyter les organismes pathogènes qui restent, les débris de MEC et de cellules ainsi que les neutrophiles encore présents, 2) de larguer sur place une batterie de cytokines et de facteurs de croissance qui amplifieront les signaux précédemment envoyés par la dégranulation des plaquettes et par les neutrophiles.

5.6.3 La phase proliférative (ou phase productive) (J3 à J12)

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5.6.3.1 Le tissu de granulation (« bourgeon charnu »)

  • Le caillot se rétracte et le tissu conjonctif sous-jacent prend le nom de tissu de granulation à cause des granulations roses qui apparaissent à la surface du nouveau derme et qui correspondent aux nombreux capillaires qui l’envahissent. Cette néovascularisation est due à l’angiogénèse (définie comme la pousse de nouveaux capillaires à partir de vaisseaux préexistants). Elle est déclenchée et entretenue principalement par VEGF et bFGF sécrétés par les cellules endothéliales lésées et les macrophages. Outre les vaisseaux sanguins, le tissu de granulation contient principalement des macrophages et des fibroblastes qui sécrètent les constituants de la MEC et en particulier du collagène.
  • Ce tissu de granulation est contractile. La réépithélialisation d’une plaie est rendue plus facile par le tissu conjonctif contractile sous-jacent, qui rétrécit en volume pour permettre le rapprochement des deux berges de la plaie. En réponse précoce au traumatisme, les fibroblastes résidents du derme commencent à proliférer dans le voisinage de la plaie 3 à 4 jours après le traumatisme et à migrer dans la matrice provisoire du caillot fibrino-cruorique où ils déposent les constituants d’une MEC riche en collagène. La fibronectine semble être une excellent substratum pour permettre la migration des cellules.
    Environ une semaine après la lésion, le caillot sanguin a été complètement colonisé et remplacé par des fibroblastes activés stimulés par TGF-β1 et d’autres facteurs de croissance, pour synthétiser et remodeler une nouvelle MEC riche en collagène. A ce stade, de nombreux fibroblastes se transforment en myofibroblastes, qui ressemblent étroitement à des cellules musculaires lisses (tant morphologiquement en microscopie électronique et en immunocytochimie car ils expriment l’alpha-actine musculaire lisse, que fonctionnellement dans leur capacité à générer de puissantes forces de contraction). Cette transformation des fibroblastes en myofibroblastes est déclenchée par des facteurs de croissance, en particulier le TGF-β1, ainsi que par des facteurs mécaniques relatifs aux forces de résistance à la contraction.
  • Lorsque, à la suite de signaux « stop », la contraction de la plaie a cessé, un certain nombre de fibroblastes (probablement les myofibroblates) sont l’objet d’une mort cellulaire programmée.

5.6.3.2 La réépithélialisation

L’épiderme est capable de cicatriser même après des lésions étendues comme certaines brûlures. Les cellules souches cutanées (environ 10 % des kératinocytes de la couche basale de l’épiderme) environnant la zone lésée migrent et proliférent pour compenser la perte cellulaire et recouvrir la zone mise à nu. Ce phénomène se déroule selon différents stades : détachement des cellules de la MB ; hypertrophie des cellules ; migration le long de la MB jusqu’au contact des cellules provenant de la berge opposée (inhibition de contact) ; division des cellules ayant migré pour former les différentes couches de l’épiderme.

La migration
Pour migrer, les cellules doivent acquérir une asymétrie spatiale leur permettant de retourner les forces générées à l’intérieur de la cellule vers une translocation marquée du corps cellulaire. L’une des manifestations de cette asymétrie est la morphologie polarisée, c’est à dire une distinction claire entre l’avant et l’arrière de la cellule.
  • Les protrusions membranaires. Les lamellipodes sont des protrusions cytoplasmiques aplaties et larges alors que les filopodes sont fins et cylindriques. Ces structures, dépourvues d’organites cytoplasmiques, contiennent en abondance des protéines du type de l’actine et des protéines associées à l’actine. L’extension des lamellipodes et des filopodes en réponse à des stimuli migratoires est quasi universellement couplée à la polymérisation locale d’actine. La régulation des sites de nucléation de l’actine est probablement le fait de la famille des gelsolines. Dans les filopodes, les filaments d’actine sont groupés en faisceaux, tandis que dans le lamellipodes, ils sont entrecroisés en réseau. Les protéines de liaison aux filaments d’actine comprennent entre autres des protéines de la famille de la fimbrine/alpha-actinine/filamine, de la villine, de la scruine, et de la fascine.
  • La formation et la stabilisation de points d’adhérence cellule-MEC sont essentiellement le fait d’intégrines (récepteurs entre autres de la fibronectine). Ces molécules d’adhérence intramembranaires forment des contacts focaux et se lient avec les filaments d’actine du cytosquelette par l’intermédaire de plusieurs protéines (alpha-actinine, taline, vinculine, zyxine, tensine et/ou paxilline ainsi que de nombreuses protéine kinases ou FAK - Focal Adhesion Kinases -). La migration des cellules nécessite la succession alternée d’établissement et de rupture de ces contacts focaux d’adhérence entre cellules et MEC. Souvent, paradoxalement, on n’observe pas de contacts focaux sur les cellules hautement mobiles, probablement parce que ces contacts focaux y sont plus éphémères, plus petits ou disposés de façon moins apparente. Les signaux qui régulent l’assemblage et le désassemblage des contacts focaux sont multiples et variés et proviennent des ligands se liant aux intégrines ainsi que de voies de signalisation intracellulaires ; plusieurs membres de la sous-famille rho de la famille ras des protéines se liant à GTP jouent un rôle dans ces régulations ; de nombreuses cytokines et facteurs de croissance interviennent également.
  • Les forces contractiles et la traction. Deux types distincts de forces doivent être générés indépendamment par une cellule qui se déplace. Les deux font intervenir les filaments d’actine, mais seule le deuxième fait intervenir la myosine II.
    • Une force de protrusion est nécessaire pour l’extension des lamellipodes ou des filopodes. Cette force, indépendante de la myosine, est fournie par la polymérisation et l’organisation structurale des filaments d’actine. Les nouveaux polymères d’actine peuvent être formés de 2 façons : soit par élongation des filaments existants soit par nucléation de nouveaux filaments suivie par l’élongation.
      On appelle souvent « fibres de stress » les faisceaux de filaments d’actine qui se trouvent dans le corps cellulaire des cellules mobiles. Il est préférable de réserver cette expression aux faisceaux filamentaires organisés dans lesquels des faisceaux de courts filaments d’actine de polarité alternée sont entremêlés avec des filaments bipolaire de myosine II.
    • La deuxième force est une force contractile, nécessaire pour faire mouvoir le corps cellulaire vers l’avant. Cette force est dépendante des interactions motrices entre l’actine et la myosine. La résistance que les forces de contraction doivent surmonter pour accomplir la translocation du corps cellulaire est essentiellement due aux interactions adhérentes. De la contraction du complexe actine-myosine II résulte une traction sur les filaments d’actine connectés aux intégrines, récepteurs d’adhérence aux différents ligands de la MEC (dont la fibronectine). L’application de cette force dissocie le lien d’adhérence cellule-MEC, soit au niveau de la liaison récepteur-ligand extracellulaire, soit au niveau de la liaison récepteur-cytosquelette, selon que telle connexion est plus ou moins labile que l’autre. La stimulation déclenchant l’interaction actine - myosine II est liée à la concentration de calcium intracellulaire. La rapidité de la migration est dépendante de l’efficacité des mécanismes de dissociation des points d’adhérence cellule-MEC à l’arrière de la cellule.

Pour se frayer un chemin dans le caillot fibrino-plaquettaire, les cellules souches qui migrent depuis les bords de la plaie synthétisent des enzymes protéolytiques (activateurs du plasminogène de type tissulaire et de type urokinase, métallo-protéinases matricielles).
La dégradation contrôlée de la MEC est indispensable pour permettre la migration des cellules (cellules sanguines, fibroblastes, cellules endothéliales vasculaires, cellules épithéliales) et le remodelage des tissus au cours de la cicatrisation. Elle a par ailleurs un rôle fondamental dans la libération des nombreuses cytokines/facteurs de croissance qui lui sont liées (à l’héparine ou à l’héparan-sulfate, pour la plupart d’entre eux).
Les enzymes protéolytiques qui interviennent dans la dégradation des constituants de la MEC sont des protéases extra-cellulaires de deux types : les métalloprotéinases (ou métalloprotéases) et les sérine protéinases. Elles sont sécrétées par des cellules mésenchymateuses (fibroblastes, chondrocytes, etc) et par certaines cellules épithéliales (kératinocytes, cellules de l’épithélium respiratoire, etc). L’action de ces protéases est également régulée par des inhibiteurs.
  • Les métalloprotéinases matricielles (MMP ou matrixines) constituent une famille d’enzymes (zinc metalloenzymes) qui dégradent les composants de la MEC (MEC interstitielle et MB). La synthèse de la plupart des MMP est négligeable dans le tissu conjonctif normal. En revanche, on en trouve des quantités importantes dans la MEC au cours des lésions, de l’inflammation ou des diffusions métastatiques de cellules cancéreuses. Chaque MMP est sécrétée sous la forme d’une enzyme inactive qui peut être activée in vitro par de nombreuses protéases naturelles (y compris MMP-3 et MMP-9).
    On distingue 3 sous-familles principales de MMP, en particulier :
    • Les collagénases de type I (collagénases interstitielles = MMP-1, neutrophil collagenase and collagenase-3) dégradent les collagènes interstitiels (collagènes I, II, III, VII et X).
    • Les gélatinases A (=MMP-2) et B (= MMP-9) dégradent le collagène IV des MB et les gélatines.
    • Les stromélysines (= MMP-3) sont de 4 types : stromélysine-1, stromélysine-2, stromélysine-3, matrilysine. Les stromélysine-1 et -2 dégradent la fibronectine, la laminine et les protéoglycanes. La stromélysine-3 a été impliquée dans l’invasivité du cancer du sein, mais sa capacité de destruction de la MEC est assez limitée. La matrilysine dégrade les glycoprotéines et les protéoglycanes ; elle est principalement produite par les cellules épithéliales alors que toutes les autres stromélysines sont spécifiquement produites par les cellules du stroma.

    L’isolement récent de plusieurs nouveaux membres de la famille des MMP suggère que cette classification utile, mais sans doute trop simpliste, devra être révisée.
  • Les sérine protéinases sont essentiellement représentées par l’activateur du plasminogène de type urokinase (Urokinase-type Plasminogen Activator ou U-PA). Cet enzyme agit comme déclencheur spécifique d’une cascade protéolytique en transformant le plasminogène inactif en plasmine, protéase active. La plasmine clive un grand nombre de protéines, en particulier la fibrine, la fibronectine, la laminine. Les souris déficientes en urokinase développent des ulcérations cutanées qui ne cicatrisent pas. Les souris déficientes en plasminogène ne cicatrisent pas leurs blessures cutanées.

Lorsque la plaie a été recouverte par une monocouche de kératinocytes, la migration s’arrête et la prolifération cellulaire par mitoses reconstitue l’épithélium stratifié. Le devenir des cellules souches semble déterminé par de nombreux facteurs, tels que le contact avec des molécules de la MB ou du tissu conjonctif. Ainsi, la perte de contact favoriserait la voie de la différenciation, alors que son maintien préserverait le caractère de cellule souche. Les mécanismes d’activation des différentes voies de migration des cellules restent largement inconnus. Parmi les nombreux facteurs de croissance impliqués, l’EGF présent dans les tissus lésés semble favoriser la prolifération des cellules épithéliales et des fibroblastes. La famille des EGF comprend l’EGF lui-même, le TGF-α et l’HB-EGF (Heparin binding-EGF) ; ces 3 molécules servant de ligands au récepteur de l’EGF. La thrombospondine 1 (TSP1), glycoprotéine de la MEC, interviendrait également dans la réparation cutanée. Elle peut être produite par de nombreuses cellules dont les kératinocytes, les fibroblastes, les cellules endothéliales ou les macrophages. Les ARNm spécifiques de cette protéine apparaissent très précocement dans les tissus lésés, produits par les macrophages de l’infiltrat inflammatoire, alors qu’ils ne sont pas détectés dans les tissus normaux. La TSP1 semble être un élément important de la qualité de la réparation tissulaire au niveau cutané.

Les cytokines/facteurs de croissance jouent un rôle majeur dans la phase préparatoire de la réparation tissulaire et dans la migration et la prolifération cellulaires. Les cytokines pro-inflammatoires (IL1, TNF-alpha, IL-6) sont libérées dans la MEC provisoire du caillot fibrino-cruorique par les plaquettes puis par les granulocytes et les macrophages ayant transmigré. Les facteurs de croissance activent leurs cellules cibles et déclenchent leur migration (motogènes) et/ou leur prolifération (mitogènes), modulant ainsi l’épithélialisation, l’angiogénèse et le métabolisme des molécules de la MEC. Ils contrôlent les processus de réparation par voie paracrine, autocrine et endocrine.

5.6.4 La phase de remodelage

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Elle est le fait d’un équilibre entre dégradation et élaboration de la MEC. Elle dure plusieurs mois après la lésion et aboutit à la formation de la cicatrice. On peut rencontrer des anomalies plus ou moins génantes : cicatrices rétractiles (cicatrices-brides ; rétractions cicatricielles après brûlures), cicatrices hypertrophiques et chéloïdes.

5.6.5 Pigmentation et sensibilité des cicatrices cutanées

5.6.5.1 Mélanocytes

Au cours de la réparation d’une plaie cutanée, les mélanocytes, comme les kératinocytes, présentent d’abord une phase de migration puis une phase de prolifération mitotique. On observe toutefois des cicatrices pigmentées ou dépigmentées.

5.6.5.2 Terminaisons nerveuses sensitives

Quand un greffon de peau est transplanté, il est complètement séparé de son innervation et n’a donc plus aucune sensibilité. Lorsque la greffe a cicatrisé, le réapparition de la sensibilité (tactile, thermique et douloureuse) détermine dans une large mesure l’usage qui pourra être fait de la greffe. Le degré et la vitesse de récupération de la sensibilité au niveau du greffon, dépend de son épaisseur (la récupération est meilleure et plus rapide dans les lambeaux cutanés que dans les greffes de peau mince). Si la récupération de l’innervation est complète, le greffon acquiert une sensiblité du type de celle du site receveur.

5.7 Pousse et repousse des poils et des ongles

5.7.1 La pousse et repousse physiologiques des poils

Les poils rasés repoussent. L’épilation, pour être efficace, doit détruire le bulbe du poil. Les follicules morts ne se renouvellent pas ; de ce fait, la densité pilaire diminue avec l’âge, sur l’ensemble des téguments.

Au cours du cycle pilaire, chaque poil passe par 3 phases successives.

5.7.1.1 La phase de croissance (ou anagène)

La phase de croissance, au cours de laquelle le poil croît de façon continue, est caractérisée par une intense activité mitotique dans le bulbe bien vascularisé. La vitesse de croissance pilaire est d’environ 0,25 à 0,50 mm/jour ; elle varie en fonction de nombreux facteurs, mais est peu différente d’une région du corps à l’autre. En revanche, la durée de la phase de croissance est très variable selon la région du corps ; c’est elle qui détermine la longueur moyenne des poils dans une zone déterminée : au niveau du cuir chevelu, elle atteint 4 à 8 ans, ce qui explique que les cheveux non coupés dépassent rarement une longueur de 100 cm ; en dehors du scalp, elle est beaucoup plus courte (toujours inférieure ou égale à 6 mois).

5.7.1.2 La phase de transition (ou catagène)

La phase de transition dure environ 2 semaines. Les mitoses s’arrêtent brutalement et les follicules involuent progressivement.

5.7.1.3 La phase de repos (ou télogène)

La phase de repos dure environ 3 mois. Le poil mort, maintenu par son extrémité inférieure élargie en club de golf, reste en place ; il ne tombera que délogé par la repousse d’un nouveau poil lors de la reviviscence du follicule au début du cycle suivant.

5.7.2 La régénération des poils et des glandes sudoripares, après une lésion cutanée

Chez l’adulte, si une plaie cutanée dépasse en profondeur dans le derme le niveau des bulbes pileux et qu’il ne subsiste donc aucun follicule pileux, la réparation de l’épiderme n’engendrera la régénération d’aucun poil ; il en va de même pour les glandes sudoripares perdues au niveau de la lésion.

5.7.3 La pousse et repousse physiologiques des ongles

Les ongles ont une croissance ininterrompue du fait de l’absence de desquamation. Ils poussent d’environ 1/10è de mm par jour et mettent environ 6 mois à se renouveler. Un ongle arraché repousse si la matrice unguéale n’a pas été détruite.

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5.1 - L’épiderme
5.2 - Le derme
5.3 - L’hypoderme
5.4 - Les annexes cutanées
5.5 - La sensibilité cutanée
5.6 - Réparation d’une plaie cutanée
5.7 - Pousse et repousse des poils et des ongles
5.6.1 - La formation du caillot
5.6.2 - La réaction inflammatoire (J0 à J3)
5.6.3 - La phase proliférative (ou phase productive) (J3 à J12)
5.6.4 - La phase de remodelage
5.6.5 - Pigmentation et sensibilité des cicatrices cutanées
5.7.1 - La pousse et repousse physiologiques des poils
5.7.2 - La régénération des poils et des glandes sudoripares, après une lésion cutanée
5.7.3 - La pousse et repousse physiologiques des ongles
5.6.3.1 - Le tissu de granulation (« bourgeon charnu »)
5.6.3.2 - La réépithélialisation
5.6.5.1 - Mélanocytes
5.6.5.2 - Terminaisons nerveuses sensitives
5.7.1.1 - La phase de croissance (ou anagène)
5.7.1.2 - La phase de transition (ou catagène)
5.7.1.3 - La phase de repos (ou télogène)