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Le segment antérieur

Anne Faucher, MD, FRCSCUniversité de Sherbrooke

Août 2002

La conjonctive

Conjonctive: fonctions

Membrane protectricePermet mouvements libres de l’œilRéservoir pour larmesSécrète mucineContient tissu immun et système anti-bactérien

Conjonctive: anatomie

S’étend du limbe à la jonction muco-cutanée:

PalpébraleCul-de-sacBulbaire

Conjonctive: anatomie

3 cul-de-sac:Maintenus par fibres provenant des MEO

1 pli nasal:Fibres vont au plssemi-lunaire et caroncule

Pli semi-lunaireRepli en croissant de la conjonctive nasaleComme un fornix tourné à l’enversPeut contenir:

CartilageGraisseMélanocytes

CaronculeMasse de tissu mou couleur chairAspect médian fente palpébrale15 à 20 poils avec glandes sébacéesAcini de glandes lacrymales, lobules de graisse, fibres de muscle lisse et cartilage possibles

Jonction muco-cutanéeTransition abrupte entre:

Épithélium pavimenteux stratifié kératinisé de la peau etÉpithélium non-kératinisé de la conjonctive

Ligne de lipides

Conjonctive palpébraleFermement adhérente au tarse‘Groove sub-tarse’

Cryptes de Henle

Glandes lacrymales accessoires:

Krause: fornixWolfring: au-dessus et dans tarse

Conjonctive bulbaire

Plus lisseMoins adhérente

Palissades de Vogt

Au limbeCrêtes irradiant de la cornée: réseau de crêtes épithéliales et de condensations stromalesPeuvent retenir petits CE

Conjonctive: histologie

2 grandes composantes:Épithélium:

Contient cellules à gobelet

Substancia propria

Épithélium conjonctival

Épithélium cylindrique, stratifié, non-kératinisé

2 à 5 cellules a/n palpébral6 à 9 a/n bulbaire

Glycocalyx sur apex

Épithélium conjonctival

MB mince a/n bulbaireAutres cellules possibles dans espace supra-basal:

LymphocytesMélanocytesCellules Langerhans

Cellules à gobeletGlandes unicellulairesSecrètent mucineOrigine inconnueSeules ou en groupes‘Tight junctions’ avec cellules épithéliales

LimbeTransition entre:

Épithélium cylindrique stratifié non kératinisé de la conjonctive etÉpithélium pavimenteux stratifié non-kératinisé de la cornée

7 à 10 couches de cellules

Substancia propria

Tissu fibro-vasculaire sub-épithélialÉpaisseur variableAu limbe, se fusionne avec Ténon et épisclèreContient:

LymphocytesLymphatiques

Vascularisation de la conjonctive

Conjonctive palpébrale:Partage vascularisation avec paupières:

Artères dorsale, nasale, frontale, supra-orbitaire et lacrymale (branches de l’artère ophtalmique)

Branches faciale, temporale, superficielle et infra-orbitaire (branches de l’artère faciale)Drainage veineux:

Veine post-tarseVeine faciale antérieure et plexus ptérygoïde

Vascularisation de la conjonctiveConjonctive bulbaire:

Branches des ciliaires antérieures forment plexus marginal superficiel au limbeAnastomoses entre branche du plexus bulbaire et récurrentes de la paupièreVx sont superficielsDrainage veineux:

Plexus veineux épiscléral → plexus veineux intra-scléral

Drainage lymphatiqueRiche réseau qui se draine dans plexus épiscléralPlusieurs petits canaux irréguliers commencent à 1 mm du limbe: s’anastomosent pour former canaux collecteurs dans substancia propria profondeSe joignent aux lymphatiques de la paupière puis se drainent dans ganglions

Innervation

Plusieurs terminaisons libres provenant des nerfs:

LacrymalSupra-orbitaireSupra-trochléaireInfra-orbitaire (V1)

Sympathique et para-sympathique

Physiologie de la conjonctive

Carbohydrates, acides aminés et autres nutriments disponibles via vx conjonctivePeu de glycogène stockéMoins dépendante des voies oxydatives que la cornée

Métabolisme de la conjonctive

Activité élevée:GlycoliqueAcide tricarboxyacétiqueEnzymes chaîne respiratoire

Activité faible:Hexose monophosphate shunt

La cornée

Anatomie macroscopique1/6 de la tunique extérieure de l’œilCirculaire vue face postérieureOvale vue face antérieure:

proéminence des limbes supérieur et inférieur

Diamètres moyens:Horizontal: 12.6 (11- 12 mm)Vertical: 11.7 (9- 11 mm)

Anatomie macroscopiqueSurface postérieure plus sphérique que surface antérieure: cornée plus mince au centre

Centre = 520 µmPériphérie = 650 µm et plus

Principale surface réfractive de l’œil: ≈ 42 D (38 à 48 D)

Anatomie macroscopique

Surface antérieure non uniforme:

Zone optique centrale ≈sphériquePériphérie plus plate: plus en nasal qu’en temporal

Anatomie microscopiqueCornée est constituée

de 5 couches :1. Épithélium2. Membrane de

Bowman3. Stroma4. Membrane de

Descemet5. Endothélium

ÉpithéliumÉpithélium pavimenteux stratifié non-kératinisé: devient transitionnel puis conjonctival au limbe4 à 6 couches de cellulesReprésente 5 à 10% de l’épaisseur cornéenne (≈ 50 µm)Migration des cellules:

Vers la surfaceCentripète: cellules souches au limbe

Épithélium3 couches de cellules épithéliales:1. Superficielles:

microvilli et microplicae

2. ‘Wing cells’3. Cellules basales:

hémidesmosomes

Membrane basale

Épithélium

Cellules non-épithéliales: Histiocytes, macrophages, lymphocytes, mélanocytesCornée périphérique

ÉpithéliumMembrane plasmatique très glycosylée:

Adhésion inter-cellulaireAdhésion à la membrane basale

Molécules hydrophiles pénètrent mal l’épithélium:

Passent à travers ‘tight-junctions’ si < 500 daltons de masse

Doit être non-chargée pour bien pénétrer l’épithélium

Membrane de BowmanBande de fibrilles de collagène désorganisés: se fusionnent en postérieur avec stromaCollagène type I et V8 à 12 µmAcellulaire: ne peut se remplacerAttachée au stroma par des fibrilles de collagèneS’étend de limbe à limbe: dôme

Stroma

Constitue ≈ 90% de l’épaisseur cornéenneComposé de 3 éléments:1. Fibres de collagène2.Kératocytes3.Matrice extra-cellulaire

Stroma: collagèneType I (III (guérison), V, VI, VII, XII, XIV)Arrangement en lamelles:

S’étendent de limbe à limbeArrangement plus régulier en postérieurLamelles arrangées en angles les unes par rapport aux autres:

< 90° en ant. ≈ 90 ° en post.

Stroma: collagène

Transparence de la cornée due à:Arrangement des fibres de collagèneDiamètre moyen de chaque fibre de collagène et distance entre chaque fibre restent homogène:

< ½ de la longueur d’onde de la lumière visible (400 à 700 nm)

Stroma: kératocytesFibrocytes produisant du collagèneSituées entre les lamelles de collagène3 à 5 % du volume stromal‘Tight junctions’Maintien du collagène et de la matrice extra-cellulairePeuvent entrer dans une phase fibroblastiquesi blessure ou œdème aigu

Stroma: matrice extra-cellulaire

Composée de protéoglycans:Keratan sulfateChondroitin sulfateDecorin, Dermatan sulfate, Lumican

Très chargés:Probablement important pour garder distance assez constante de 60 µm entre les fibrillesCapacité d’œdème

Stroma: matrice extra-cellulaire

Métaloprotéinases:Enzymes responsables de la dégradation de la matrice extra-cellulaire et du collagèneMMP2: la seule trouvée dans cornée normaleInhibiteurs de protéinases présents

Membrane de DescemetMembrane basale sécrétée par l’endothélium≈ 10 ųmCollagène type IVComposée:

Couche antérieure bandée: in uteroCouche postérieure non-bandé: s’épaissit au cours de la vie

Endothélium

Couche simple d’environ 400 000 cellulesHexagonalesInter digitations et complexes jonctionnels: empêchent eau d’entrer dans le stromaAmitotique: s’élargit pour tenter de maintenir fonctionStress → pléomorphisme et polymégatisme

Endothélium

Fonctions:Barrière perméable contre entrée humeur aqueuse

Inter digitations et complexes jonctionnels

Maintien état déshydraté de la cornée:Pompe énergie dépendante

EndothéliumDensité cellulaire

Naissance: 3500 à 4000 cellules/ mm2

Adulte: 1400 à 2500 cellules/ mm2

En bas de 400 à 700 cellules/ mm2, la fonction endothéliale ne peut être maintenue

Innervation cornéenneFournie par 2 grands nerfs:

Nerf nasociliaire: branche VFibres sympathiques: ganglion cervical supérieur

Nerfs ciliaires longs → espacesuprachoroïdien12 à 16 branches nerveuses arrangéescirconférentiellement autour du limbe: anneau périlimbique

Innervation cornéenneNerfs voyagent quasi radialement à travers le 1/3 antérieur du stromaPerdent leur myéline peu après leur entrée dans la cornéeS’embranchent antérieurement en un dense plexus sub-épithélialPénètrent membrane de Bowman →terminaisons nerveuses à l’épithélium

Métabolisme

GlucosePrincipal nutrimentProvient de:

Humeur aqueuse:Stroma: via transport assisté à travers endothéliumÉpithélium: diffusion passive à travers stroma

Film lacrymal et vaisseaux limbiques: ≈ 10%

Métabolisme

Catabolisme du glucose: 3 voies:Cycle acide tricarboxylique (TCA) (cycle de Krebs)Glycolyse anaérobeShunt hexose monophosphate (HMP)

MétabolismeGlucose

2 sous-produits:CO2: diffusion à travers membranes cellulaires + pompe endothélialeLactate: diffusion à travers stroma et endothélium

Prise de glucose correspond à quantité de lactate éliminéHypoxie → accumulation lactate → osmose →œdème stromal ± dysfonction endothéliale

Métabolisme

Cornée a aussi besoin d’acides aminés, vitamines et autres nutriments: amenés par humeur aqueuse

MétabolismeOxygène provient de:

Film lacrymal: principale sourceLe jour, un surplus provient de l’atmosphère

Vascularisation des paupières:Surtout la nuit

Humeur aqueuse: Infimes quantités

Cornée plus mince le jour: évaporation →hypertonicité des larmes → osmose

La sclère

La sclère

Couche tissu conjonctif fibreux, dense et blanc qui enveloppe l’œilOrigine mésenchymateuseFonctions principales:

Sert de charpente aux structures internes de l’œilSupporte force expansive de la TIO

La sclère

Enveloppe 90% de l’œilÉpaisseur varie d’antérieur à postérieur:

0.3 mm sous muscles droits0.5 mm à l’équateur1 mm près du NO

La sclère

3 parties:ÉpisclèreStromaLamina fusca

ÉpisclèreEnveloppe la sclèreEn antérieur:

Très vasculariséFibres de collagène plus fines et dispersées

Capsule de Ténon en constitue une partie en ant.

Stroma

Faisceaux de collagène:Parallèles au limbeMéridionaux sous muscles

FibroblastesQq cellules pigmentées

Stroma

Éperon scléral: en ant.Fibres collagènes plus finesConnecté au CBCellules de l’éperon: contractilesTerminaisons nerveuses avec fct mécanoréceptrice

Rôle probable contrôle sortie de l’humeur aqueuse

StromaCollagène: type IProtéoglycans:

Chondroitin sulfate (36%), dermatan sulfate (36%), acide hyaluronique (23%), heparan sulfate (6%)

Fibronectine:GlycoprotéineProbablement importante dans guérison des blessures

Lamina fusca

Couche pigmentée entre choroïde et stromaContient grand nombre de cellules pigmentées:

MacrophagesMélanocytes

Vascularisation: artèresAntérieur:

ÉpisclèreDérive des ciliaires ant. → cercle épiscléral ant.Cercle épiscléral ant. →

Arcades limbiquesPlexus conjonctival antérieurPlexus épiscléral superficielPlexus épiscléral profond

Derrière équateur: choroïde

Vascularisation: veinesPas de cercle bien organiséVeines sclérales pénètrent sclère via canaux émissairesVeines épisclérales ant. et veines sclérales perforantes → veines collectrices épisclérales: se rejoignent devant muscles et émergent comme veines ciliaires antérieures

Le film lacrymal

Film lacrymalIndissociable de la surface oculaire5 parties:

Surface oculaireCouche de mucineCouche aqueuseCouche de lipidesPaupières

Surface oculaire

Contribution à la couche aqueuse:Humeur aqueuse

Pression hydrostatiqueGradient osmotique

SérumConjonctive?

Surface oculaire

Structure de la membrane des cellules épithéliales:

Production de glycoprotéïnes contribuant la formation de glycocalyx

→ couvre microplis et microvilli→ maintien et rétention d’une couche bien distribuée de mucine

Couche de mucine

Sécrétée par cellules à gobelet:Surface conjonctive bulbaire et conjonctivaleÉpithélium conjonctival et cornéen (glycocalyx)

Couche de mucine: fonctionsRend épithélium cornéen hydrophile: permet distributiondistribution couche aqueuseInteragit avec couche de lipides pour ↓tensions de surface → stabilisation stabilisation du filmCapture cellules de surface exfoliées, particules étrangères et bactériesLubrification des paupières

Couche aqueuseSécrétée par:

Glande lacrymale principale: Quadrant supéro-externe

Glandes de Krause:Fornix supéro-temporal (qqs unes en inf.)

Glandes de Wolfring:Conjonctive, extrémités du tarse

donc, surtout supéro-temporal puis distribuée par clignement

Couche aqueuse

Couche aqueuse: composition

Électrolytes:Régulation du flot osmotiqueTampon pour pHCo-facteurs pour enzymesNa+ (≈ sérum); K+ (5 à 7 X > sérum)Cl-

Fe2+, Cu2+, Mg2+, Ca2+, PO43-

Couche aqueuse: composition

Solutes:Urée, glucose, lactate, citrate, ascorbate, acides aminés

Protéine:IgA IgM, IgD, IgE: quantités minimes

Couche aqueuse: composition

Anti-microbiens:LyzozymeLactoferrinePhospholipase A2 groupe II, Lipocalines,DéfensinesInterferon

Cytokines, facteurs de croissance

Couche aqueuse: fonctionsAmener oxygène à la cornée avasculaireMaintien constant de la composition en électrolytesDéfense antibactérienne et antiviraleRégulariser la surface cornéenneExpulser les débrisModulation de la fonction cellules épithéliales cornéennes et conjonctivales

Couche de lipidesProduite par glandes meibomiennes:

30- 40 paupière supérieure20- 30 paupière inférieureS’ouvre à la peau entre ligne grise et jonction mucocutanée

Contribution des glandes de Zeis: controversé≈ 0.1 µl d’épaisseurFonctions:

Retarde l’évaporation↓ tensions de surface: maintien film lacrymal bien accolé à l’oeil

Couche de lipidesFonctions:

Retarder évaporation des larmesContribue aux propriétés optiques du film lacrymalMaintien une barrière hydrophobe qui empêche débordement des larmes en augmentant tensions de surfacePrévient endommagement du rebord palpébral par larmes

Paupières: clignement

Clignement normal et involontaire:Dure ≈ ¼ secondeSurvient ≈ aux 5 secondes: varie selon activité

Permet renouvellement, distribution, turnover et drainage du film lacrymal

Sécrétion du film lacrymalStimulation parasympathique ou sympathiqueHormones peptides ou stéroïdes peuvent aussi stimuler sécrétion2 grands ‘pathways’

Ca2+/ protein kinase C dépendantcAMP- dependant

Voie Ca2+/ protein kinase C dépendant

Voie cAMP- dependant

Le cristallin

Anatomie macroscopiqueStructure biconvexe transparentePostérieur à l’iris et antérieur au vitréAvasculaire: dépendant humeur aqueuse pour besoins métaboliques et évacuation déchetsContribue 15 à 20 D de la puissance réfractive de l’oeil

Anatomie macroscopique

5 mm

3.5 mm

Antéro-postérieur

9 mm

6.5 mm

Équatorial

Adulte

Nouveau-né

Diamètre

Anatomie macroscopique

CapsuleÉpithéliumCortexNoyau

Capsule

Membrane basaleCollagène type IVFilaments fins arrangés en lamellesTransparente, PAS +Élastique

Zonules

Proviennent:‘Basal laminae’ de l’épithélium non-pigmentaire et pars plicata du corps ciliaire

Insertion: équateur1.5 mm ant.1.25 mm post.

ÉpithéliumCouche simple de cellules cubiquesBase vis-à-vis capsuleZone germinative pré-équatoriale: division mitotiqueCellules croient vers équateur où se transforment en fibres:

Élongation↑ masse protéinesPerte organelles

Épithélium

Nécessaire pour préserver équilibre de l’eau et des ions dans cristallin

Noyau et cortex

Migration des fibres vers le centreFormation des sutures

Biochimie du cristallin

Contient 65% eauComposition en électrolytes:

↑ en K+

↓ en Na+

↓ en Cl-

Maintenue par pompe épithéliale: Na+-K+

Biochimie du cristallin

Flot ionique dans cristallin:

Pompe Na+-K+

‘Gap junctions’ entre cellules

Biochimie du cristallin

Métabolisme du cristallin

Énergie nécessaire pour:Conserver transparenceCroissance des cellules

Nutriments et déchets échangés avec humeur aqueuse et vitréBesoin de très peu oxygène

Métabolisme du cristallin

Glucose est principal nutrimentAmené par diffusion facilitée de l’humeur aqueuse3 principales voies métaboliques:

Glucolyse anaérobeHexose monophosphate shuntVoie du sorbitol