28
07/10/12 1 CAPILLAIRES SANGUINS Pr John DE VOS Unité de Thérapie Cellulaire, CHU de Montpellier IRB, Institut de recherche en biothérapie INSERM U1040, [email protected] Faculté de Médecine de Montpellier/Nîmes - UM1 - DFGSM2 LES CAPILLAIRES

120924 HISTOLOGIE - 2 - CAPILLAIRES (1) - J DE VOSpathologie-cardiovasculaire.edu.umontpellier.fr/...HISTOLOGIE...S.pdf · 07/10/12 2 ! 1 – introduction ! 2 – dÉveloppement !

  • Upload
    docong

  • View
    212

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

07/10/12

1

CAPILLAIRES SANGUINS

Pr John DE VOS Unité de Thérapie Cellulaire, CHU de Montpellier IRB, Institut de recherche en biothérapie INSERM U1040, [email protected]

Faculté de Médecine de Montpellier/Nîmes - UM1 - DFGSM2

LES CAPILLAIRES

07/10/12

2

�  1 – INTRODUCTION �  2 – DÉVELOPPEMENT �  3 – STRUCTURE HISTOLOGIQUE ○  STRUCTURE GÉNÉRALE ○  TROIS TYPES DE CAPILLAIRES ○  RÉSEAU CAPILLAIRE

�  4 – HISTOPHYSIOLOGIE �  5 – HISTOPATHOLOGIE

CAPILLAIRES SANGUINS

3

LES CAPILLAIRES

�  du latin capillus, cheveux

�  les vx les plus fins de l’organisme : ○  5 à 10 µ de diamètre

○  NB : Globule rouge : 7 µ : la

déformabilité du GR est indispensable

○  0,5 à 2 µ d’épaisseur

�  petite taille mais grand nombre : ○  700 m2 environ de surface d’échange!

�  è favorise les échanges entre sang

et compartiment interstitiel

4

Capillaires alvéolaires

07/10/12

3

STRUCTURE HISTOLOGIQUE GENERALE DES VAISSEAUX

�  3 tuniques : ○  intima

○  média

�  composition variant selon le segment

○  adventice

�  Concerne tout l’arbre vasculaire … sauf les capillaires

5

�  Le capillaire est tapissé de cellules endothéliales qui reposent sur une lame basale = endothélium �  = Epithélium simple pavimenteux

○  0,5 à 2 µ d’épaisseur ○  noyau bombe dans la lumière ○  jonction intercellulaire jointives :

�  zonula occludens �  zonula et macula adherens �  jonction de type gap

STRUCTURE HISTOLOGIQUE DU CAPILLAIRE

Jonctions Noyau

6

Endothélium vasculaire « déplié »

07/10/12

4

�  Lame basale : ○  forte proportion de collagène IV, de protéoglycanes, de laminine, d’entactine, fibronectine

�  Relié au tissu environnant par des fibres de collagène �  Le capillaire baigne dans le liquide interstitiel

7

STRUCTURE HISTOLOGIQUE DU CAPILLAIRE

�  Péricyte = cellules doublant par endroit les cellules endothéliales �  Rôle :

○  contraction (?) ○  homéostasie et développement de la microcirculation (angiogenèse) (?) ○  régénération ce certains tissus comme le muscle (?)

8

PÉRICYTES

Capillaire

07/10/12

5

9

Weather, de Boeck Coupe histologique longitudinale et transversale d’un capillaire (E = cellule endothéliale; P = péricyte). Notez les globules rouges dans la lumière du capillaire

�  1 – INTRODUCTION �  2 – DÉVELOPPEMENT �  3 – STRUCTURE HISTOLOGIQUE ○  STRUCTURE GÉNÉRALE ○  TROIS TYPES DE CAPILLAIRES ○  RÉSEAU CAPILLAIRE

�  4 – HISTOPHYSIOLOGIE �  5 – HISTOPATHOLOGIE

CAPILLAIRES SANGUINS

10

07/10/12

6

TROIS TYPES DE CAPILLAIRES

�  Trois types de capillaires : ○  capillaires continus (typiques non fenêtrés)

○  capillaires fenêtrés (typiques fenêtrés)

○  capillaires sinusoïdes

11

CAPILLAIRES CONTINUS �  Présents presque partout dans l’organisme �  Structure :

○  endothélium continu (jonctions serrée et/ou adhérentes, gap) ○  lame basale continue

�  une telle structure ne facilite pas les échanges (hormis les échanges gazeux)! è pinocytose

12

Jonction LB

Cellule endothéliale (CE)

Échanges gazeux

pinocytose

Capillaire continu

07/10/12

7

13

CAPILLAIRES CONTINUS

Weather, de Boeck Coupe transversale d’un capillaire continu (microscopie électronique à transmission)

�  Dans les organes où les échanges sont intenses: ○  glomérule rénal, villosité intestinale, glandes endocrines, etc.

�  Structure: ○  des pores (ou « hublots ») dans l’épaisseur de la cellule endothéliale, avec ou sans diaphragme ○  lame base continue

14

CAPILLAIRES FENÊTRÉS

Fenêtre avec diaphragme

Fenêtre sans diaphragme

Filtration

LB CE Capillaire fenêtré

07/10/12

8

15

CAPILLAIRES FENÊTRÉS

Weather, de Boeck Microscopie électronique à transmission

16

CAPILLAIRES FENÊTRÉS

Microscopie électronique à transmission

Wea

ther

, de

Boe

ck

07/10/12

9

�  Dans les trois organes hébergeant l’hématopoïèse au cours du développement ou au stade adulte : moelle osseuse, rate, foie �  Structure: ○  diamètre beaucoup plus important que les autres capillaires ○  cellules endothéliales disjointes, mobiles ○  rôle des fibroblastes et macrophages dans la régulation des espaces libres entre cellules endothéliales

17

CAPILLAIRES SINUSOÏDES

�  Structure (suite) : ○  lame basale discontinue (et absente dans le foie) ○  passage facilité des cellules hématopoïétiques

18

CAPILLAIRES SINUSOÏDES

Globule rouge (rate et moelle osseuse)

LB discontinue

Cellule endothéliale (CE)

Orifice

Capillaire sinusoïde

07/10/12

10

�  Capillaires sinusoïdes de la rate et cordons de Billroth

�  Capillaires sinusoïdes de la rate et cordons de Billroth

07/10/12

11

VEINULE POST-CAPILLAIRE

�  veinule post-capillaire ○  structure est proche de celle du capillaire de jonction ○  diamètre de 10 à 25 µ ○  nombreux péricytes ○  principale particularité : les cellules endothéliales

�  peu jointives �  peuvent prendre un aspect cubique (processus inflammatoires) �  avec disparition des dispositifs de jonction �  permettant l’échange de cellules du sang vers les tissus �  principal point d’échange de lymphocytes entre le sang et les organes lymphoïdes

○  les veinules collectrices (20 - 50 µ de diamètre) font suite aux veinules post-capillaires. Elles contiennent une couche continue de péricytes, ébauche de réapparition d’une média, ainsi que des fibres collagènes ○  veinules musculaires : les péricytes sont remplacés par des fibres musculaires lisses classiques

Faculté de Médecine de Montpellier/Nîmes - UM1 - DFGSM2

07/10/12

1

�  1 – INTRODUCTION �  2 – DÉVELOPPEMENT �  3 – STRUCTURE HISTOLOGIQUE ○  STRUCTURE GÉNÉRALE ○  TROIS TYPES DE CAPILLAIRES ○  RÉSEAU CAPILLAIRE

�  4 – HISTOPHYSIOLOGIE �  5 – HISTOPATHOLOGIE

CAPILLAIRES SANGUINS

1

�  Tout l’organisme est traversé de

capillaires �  Pas de capillaire dans la cornée, cristallin, cartilage, presque pas dans les tendons �  Les capillaires sont organisées en réseau

2

LE RÉSEAU CAPILLAIRE

07/10/12

2

LE RÉSEAU CAPILLAIRE

�  artériole et métartériole

3

Artériole

Métartériole

LE RÉSEAU CAPILLAIRE

4

�  artériole et métartériole �  un capillaire principal ou capillaire de jonction �  le réseau capillaire proprement dit �  veinule post-capillaire et veinule

Réseau de capillaires

Capillaire de jonction

Veinule post-capillaire

Veinule

07/10/12

3

LE RÉSEAU CAPILLAIRE

5

�  artériole et métartériole �  un capillaire principal ou capillaire de jonction �  le réseau capillaire proprement dit �  veinule post-capillaire et veinule �  une anastomose artério-veineuse

Anastomose artério-veineuse

LE RÉSEAU CAPILLAIRE

�  Capillaire principal ou capillaire de jonction

�  Capillaires vrais : diamètre inférieur à 10 µ

�  Anastomosés: formation d’un réseau

�  La circulation du sang dans le réseau capillaire ne se fait pas à sens

unique, mais varie selon le régime des pressions

�  Une augmentation de la pression locale vide les capillaires. Exemple :

un érythème s’efface à la vitropression

6

07/10/12

4

RÉGULATION DU FLUX CAPILLAIRE : SPHINCTERS PRÉCAPILLAIRES

�  Nombreux sphincters

précapillaires (cellules musculaires

lisses) au départ des capillaires

�  Régulation du débit capillaire : ○  le système sympathique

○  histamine

○  nombreux autres vasodilatateurs

�  Action : ○  au niveau des artérioles et veinules

○  au niveau des sphincters

précapillaires

7

Sphincter pré-capillaire

RÉGULATION DU FLUX CAPILLAIRE : ANASTOMOSE ARTÉRIO-VEINEUSE

�  Anastomose ou shunts artério-veineux : communication directe entre une artériole et une veinule �  Artériole particulièrement riche en fibres musculaires lisses è contrôle du débit : plus celui-ci sera important, plus faible sera la quantité de sang passant dans le réseau capillaire �  Particulièrement abondants dans la peau : participent à la thermorégulation : glomus neuro-vasculaires

8

07/10/12

5

GLOMUS NEURO-VASCULAIRE

�  Lit unguéal, paume et plante, oreilles, nez �  Structure

�  le shunt prend un aspect enroulé �  les fibres musculaires lisses très abondantes �  structure enfermée dans un sac fibreux inextensible et richement innervé

9

Artériole glomique Veinule glomique

Capsule

Vaisseaux glomiques et leurs cellules musculaires lisses

http://www.chups.jussieu.fr/polys/histo/histoP2/POLY.Chp.2.3.1.2.&3.html

RÉSEAUX PARTICULIER

�  Cas général : un réseau capillaire relie deux vaisseaux de nature différente : artériole et veinule �  Cas particulier : un réseau admirable : deux réseaux capillaires en série �  è un des réseaux capillaires est situé entre deux vaisseaux de même nature (réseau admirable) �  Le vaisseau (artère ou veine) compris entre deux réseaux capillaires constitue un système porte

○  système porte à haute pression : le rein ○  systèmes portes à basse pression : foie et système hypothalomo-hypophysaire

10

http://www.chups.jussieu.fr/polys/histo/histoP2/POLY.Chp.2.3.1.2.&2.html

Réseau admirable

Système porte

07/10/12

6

11

SYSTÈME PORTE À HAUTE PRESSION : LE REIN

12

SYSTÈME PORTE À BASSE PRESSION : LE FOIE

Foie

Tube digestif

Veine porte

http://www.chups.jussieu.fr/polys/histo/histoP2/POLY.Chp.2.3.1.2.&2.html

07/10/12

7

13

SYSTÈME PORTE À BASSE PRESSION : LE SYSTÈME HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE

Veine porte hypothalomo-hypophysaire

http://www.chups.jussieu.fr/polys/histo/histoP2/POLY.Chp.2.3.1.2.&2.html

Artère hypophysaire supérieure

�  1 – INTRODUCTION �  2 – DÉVELOPPEMENT �  3 – STRUCTURE HISTOLOGIQUE ○  STRUCTURE GÉNÉRALE ○  TROIS TYPES DE CAPILLAIRES ○  RÉSEAU CAPILLAIRE

�  4 – HISTOPHYSIOLOGIE �  5 – HISTOPATHOLOGIE

CAPILLAIRES SANGUINS

14

07/10/12

8

BARRIÈRE

�  Barrière entre le compartiment sanguin et les tissus �  Dans certains tissus, cette effet de barrière est renforcé:

○  thymus : doublement par des cellules thymo-épithéliales ○  cerveau : barrière hémato-encéphalique

�  jonction entre les cellules endothéliales de type zonula occludens �  doublement par les astrocytes

15

ÉCHANGES �  Paroi endothéliale:

○  Siège des échanges entre sang et compartiment interstitiel ○  Diffusion des gaz O2 et CO2

○  Diffusion des molécules liposolubles ○  Passage intercellulaire ○  Pinocytose ○  Transport actif

16

Échanges gazeux, substances liposolubles

� Favorisé par ○  Faible épaisseur du cytoplasme ○  Pores pour les capillaires fenêtrés ○  Les espacements entre cellules endothéliale ○  Discontinuité de la membrane basale (capillaires sinusoïdes)

Passage à haut débit

Pinocytose

Transport actif

LB

Cellule endothéliale

07/10/12

9

FLUX LIQUIDIENS

�  Les flux de liquide à travers la paroi capillaire sont sous le contrôle de: ○  pression hydrostatique : différentiel pression capillaire / pression du tissu ( varie selon l’extrémité artérielle ou veineuse du réseau capillaire) ○  pression oncostatique ○  perméabilité capillaire

17

Cellule endothéliale (CE)

Pression hydrostatique Pression

oncostatique

FLUX LIQUIDIENS

�  Au niveau de la partie artérielle des capillaires: l’eau, des électrolytes et certaines protéines plasmatiques sont transportés du capillaire vers les tissus interstitiels = filtration �  Au niveau de la partie veineuse, direction inverse : réabsorption �  Filtration > réabsorption �  La différence est drainé par le réseau lymphatique (~10%)

18

Lymphatique

Extrémité artérielle

Extrémité veineuse

Filtration Réabsorption

Capillaire

10%

90%

07/10/12

1

RÔLE ANTITHROMBOTIQUE

�  Surface des cellules endothéliales : glycocalyx ○  très riche en protéoglycanes électronégatifs ○  è repousse les plaquettes électronégatives

�  Sécrétion d’antiagrégants plaquettaires (prostacycline, etc.) et d’inhibiteur de la coagulation (thrombomoduline)

1

HISTOPHYSIOLOGIE

�  Les leucocytes (polynucléaires,

lymphocytes et monocytes) peuvent

quitter les vaisseaux à travers les

cellules endothéliales : via la

diapédèse.

�  Médiateurs chimiotactiques è

chimiotactisme

�  Particulièrement au niveau de la

veinule post-capillaire

2

Ivan Roitt, Immunologie, Elsevier 2007

07/10/12

2

AUTRES FONCTION DES CELLULES ENDOTHÉLIALES

�  Régulation du tonus de la paroi vasculaire ○  surtout vasodilatateurs : monoxyde d’azote (NO), facteur hyperpolarisant (EDHF), prostacycline, … ○  dégradation des amines vasopressives ○  mais aussi vasoconstricteur : endothéline

Faculté de Médecine de Montpellier/Nîmes - UM1 - DFGSM2

VASOCONSTRICTION ET VASODILATATION

�  Artères, artérioles et veines �  Vasoconstriction : ○  noradrénaline et adrénaline

�  système nerveux sympathique �  médullo-surrénale �  vasoconstriction sur la plupart des vx via les récepteurs alpha adrénergiques

○  Vasodilatation ○  noradrénaline et adrénaline

�  vasodilatation des vaisseaux du muscle cardiaque (et squelettiques et pulmonaires) via récepteurs beta adrénergiques

○  NO (nitroglycérine), prostacycline, histamine, etc.

Faculté de Médecine de Montpellier/Nîmes - UM1 - DFGSM2

07/10/12

3

�  Essentielle, y compris pendant la vie adulte: ○  cicatrisation ○  homéostasie de certains tissus (muqueuse utérine)

ANGIOGENÈSE

5

ANGIOGENÈSE

Laurent Pelletier, Grenoble

6

07/10/12

4

�  Effecteurs du développement vasculaire: ○  Facteurs de croissance:

�  Vascular endothelial growth factor : VEGF (VEGF-A, VEGF-B, etc.) �  Angiopoïétines �  bFGF, PDGF, etc.

○  circulation sanguine (pression, forces de cisaillement +++)

EFFECTEURS

VEGF

VEGF

-

+

7

�  1 – INTRODUCTION �  2 – DÉVELOPPEMENT �  3 – STRUCTURE HISTOLOGIQUE ○  STRUCTURE GÉNÉRALE ○  TROIS TYPES DE CAPILLAIRE ○  RÉSEAU CAPILLAIRE

�  4 – HISTOPHYSIOLOGIE �  5 – HISTOPATHOLOGIE

CAPILLAIRES SANGUINS

8

07/10/12

5

L’ATHÉROME

�  Athérome : remaniement de l’intima des artères de gros et moyen calibre �  Mécanisme:

○  dépôts lipidiques, notamment de cholestérol via les LDL ○  puis prolifération fibroblastique et fml, et synthèse de collagène è athérosclérose ○  puis calcification ○  puis risque de sténose par

thrombus

Faculté de Médecine de Montpellier/Nîmes - UM1 -

DFGSM2

TROUBLES DU RETOUR VEINEUX

�  Lorsque le retour veineux est difficile ○  ì pression veineuse ○  déformation de la veine (paroi fine!) ○  = varices

�  Causes: ○  grossesse : varices membres inférieurs ○  hypertension portale : varices oesophagiennes ○  hémorroïdes ○  lorsque les valvules des veines infra-cardiaques deviennent incontinentes : varices des membres inférieurs ○  contribuent à l’insuffisance veineuse des membres inférieurs è ulcères variqueux

Faculté de Médecine de Montpellier/Nîmes - UM1 -

DFGSM2

07/10/12

6

HISTOPATHOLOGIE

�  Œdème : augmentation locale du liquide interstitiel �  Mécanismes :

○  Augmentation de la pression capillaire �  insuffisance cardiaque, insuffisance veineuse des membres inférieurs, etc.

○  Diminution de la pression oncotique �  grand brûlés, malnutrition, syndrome néphrotique etc.

○  Diminution de la perméabilité des capillaires �  brûlures, trauma, inflammation, etc.

○  Diminution du drainage lymphatique �  curage ganglionnaire, parasites (filarioses)

11

�  Compensation de certains états pathologiques (athérosclérose, infarctus du myocarde, etc.) par une circulation collatérale �  è Le VEGF pourrait-il avoir un rôle favorable?

ANGIOGENÈSE ET PATHOLOGIES VASCULAIRES OBSTRUCTIVES

12

07/10/12

7

�  Dégénérescence de la macula lié à l’âge (DMLA) �  Forme « humide » : angiogenèse pathologique de la rétine �  Traitement par anticorps anti-VEGF injecté intra-vitréenne

ANGIOGENÈSE ET DMLA

13

�  Rôle important en cancérologie (travail de Judah Folkman) ○  le développement d’une tumeur est dépendant d’une vascularisation abondante, donc d’une angiogenèse

�  Bloquer l’angiogenèse pour bloquer la croissance tumorale : ○  Anticorps anti-VEGF : bevacizumab (Avastin)

�  Effets secondaires: �  perforations : cloison nasale, tube digestif �  saignements �  hypertension artérielle

ANGIOGENÈSE ET CANCER

14

07/10/12

8

Conclusion

�  Capillaires : vaisseaux d’échange, de la taille d’un globule rouge �  Endothélium + lame basale (+/- péricytes) �  Trois types de capillaires:

○  continus ○  fenêtrés ○  sinusoïdes

�  Hautement régulé au niveau des artérioles et métartérioles et des sphincter pré capillaires �  Réseaux admirables/systèmes portes

15

16