FOIE ET PANCREAS

Le tube digestif comporte :

Des glandes digestives microscopiques dans sa paroi Des glandes digestives macroscopiques :

Les glandes salivaires Le foie Le pancréas

I. Embryologie du foie et du pancréas

A. Foie et voies biliaires

Le foie et les voies biliaires sont mis en place dès la 3ème semaine (4ème semaine) à partir de la lame hépatique. Cette dernière provient de l’épaississement de l’entoblaste ventral du duodénum (intestin primitif) qui va proliférer et envahir le septum transversum. La lame hépatique donne les hépatocytes, les canaux hépatiques, la vésicule biliaire et le canal cystique.

Le septum transversum (futur diaphragme) est d’origine mésoblastique et donc de nature conjonctive. Il réalise une séparation entre la cavité abdominale et thoracique. Il donne :

Les sinusoïdes hépatiques (vaisseaux capillaires du foie) Les cellules hématopoïétiques à partir de cellules souches venant de la vésicule ombilicale Le tissu conjonctif du foie Les cellules de Küpffer

Ces régions sont sous contrôle génétique grâce à l’expression de HGF.

B. Pancréas

Deux bourgeons entoblastiques provenant du duodénum sont à l’origine du pancréas.

Le bourgeon dorsal est diamétralement opposé au bourgeon hépatique. Le bourgeon ventral, situé sous le bourgeon hépatique, va contourner par l’arrière le duodénum par un phénomène de rotation et rejoindre le bourgeon dorsal.

On a une confluence des voies biliaires et pancréatiques qui s’ouvrent par le biais de l’ampoule de Vater dans le duodénum.

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Les ilots de Langerhans sont mis en place à partir de la 10ème semaine.

La sécrétion d’insuline se fait à partir de la 20ème semaine et va jouer un rôle important dans la croissance fœtale.

La sécrétion exocrine est seulement mature dans les mois qui suivent la naissance.

II. Histologie du pancréas

A. Généralités

Le pancréas est enchâssé dans le cadre duodénal et est en situation rétro-péritonéale. Sa queue se situe au niveau de la rate, du côté gauche. Deux canaux fusionnent et déversent sa sécrétion dans le duodénum : le canal de Wirsung et le canal de Santorini.

Le pancréas exocrine est une glande :

- Lobulée : les unités sécrétrices sont rassemblées dans le lobule - Tubulo-acineuse : en forme de « grains de raisin », de sphères

plus ou moins aplaties - Séreuse pure : permettant la production d’enzymes

Le pancréas est l’un des rares endroits du corps humain où on a des angles aigus à moins de 90°. Des cloisons proviennent de la capsule et divisent le parenchyme en lobules. Le pancréas est composé de lobulations et de tissus glandulaires dans le parenchyme pancréatique:

Endocrine : îlots de Langerhans Exocrine : acini séreux qui vont élaborer les enzymes pancréatiques

B. Partie sécrétrice et partie excrétrice

Il existe deux types de structures :

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La partie sécrétrice est une tubulo-acineuse séreuse et comporte :

Une assise de cellules glandulaires pyramidales Un noyau arrondi parabasal Un cytoplasme basal très basophile (bleuté) à cause de l’ARNm abondant dans cette

région et permettant une synthèse protéique importante Des grains de zymogène très éosinophiles au pôle apical Un REG vu en ME dans le cytoplasme basal Il n'y a pas de cellules myoépithéliales entre la membrane basale et les cellules

sécrétrices Des cellules centro-acineuses qui sont le point de départ des canaux excréteurs. Les

canaux ont tendance à s’enfoncer à l’intérieur des tubulo acini. Le produit de sécrétion est déversé au centre de cette structure et est récupéré par les canaux intercalaires qui vont confluer pour se réunir au niveau du canal de Santorini et de Wirsung.

La partie excrétrice est composée de canaux excréteurs qui sont de quatre types en fonction de leur localisation dans le pancréas

Les canaux proximaux : depuis les cellules centro-acineuses (épithélium cubique bas) Les canaux intra-lobulaires constitués d'un épithélium cubique ou cylindrique simple

(quelques mitochondries) Les canaux inter-lobulaires qui font suite aux précédents, sont situés dans les cloisons

conjonctives et sont formés d'un épithélium prismatique simple. Les canaux collecteurs qui résultent d’une confluence des précédents. Ils reçoivent les

produits de sécrétion et s’ouvrent dans le duodénum par le canal de Wirsung et de Santorini au niveau respectivement de la grande caroncule et de la petite caroncule.

C. Histophysiologie

Après un repas, l’estomac broie les aliments et les transforme en chyme. Le pylore s’ouvre transitoirement et le contenu de l’estomac va dans le duodénum.

Le pancréas libère un grand volume de liquide alcalin contenant jusqu’à une vingtaine d’enzymes nécessaires à la digestion (trypsine, chymotrypsine, ribonucléase, décarboxylase, lipase, élastase, amylase …) pour couper les aliments qui ont été ingérés.

Les cellules entéro-endocrines libèrent dans le sang de la cholécystokinine-pancréozymine (CCK-PZ). Cette hormone agit sur la vésicule biliaire ainsi que la sécrétion d’enzymes par le pancréas à l’arrivée du bol alimentaire et d’acide gastrique dans le duodénum. La présence de CCK-PZ provoque une libération des grains de zymogène par les cellules des tubulo-acinus.

Le chyme gastrique contient de l’HCl. Les cellules S libèrent la sécrétine qui agit sur les cellules des petits canaux qui libèrent une grande quantité de liquide riche en bicarbonates (alcalin) pour tamponner l’acidité gastrique qui arrive dans le duodénum.

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On peut avoir un ulcère duodénal si ces mécanismes ne marchent pas bien et s’ils ne permettent pas de tamponner l’acidité.

Au niveau des ilots de Langherans, les cellules B produisent de l’insuline qui agit sur la glucose perméase insérée dans la membrane de nombreuses cellules. L’insuline est libérée après un repas, quand le taux de sucre augmente dans le sang. Elle fait rentrer le sucre dans les cellules où il va être utilisé.

A l’état de jeûne, le sucre diminue et on a une hypoglycémie légère. Les cellules A des ilots de Langherans produisent le glucagon qui agit sur les hépatocytes pour libérer du glucose dans le sang circulant. Le glucose est mis en réserve dans le foie sous forme de glycogène.

Quand la glycémie est élevée, les cellules D produisent de la SST inhibant la libération de glucagon par les cellules A.

Le diabète de type I (qui n’est pas le diabète de la maturité), est une maladie très courante au cours de laquelle on a une destruction des cellules B par le système immunitaire. La production d'insuline diminue donc beaucoup, le sucre rentre donc moins facilement les cellules. Par conséquent, quand la glycémie augmente, on n’a pas de mécanisme permettant de la réguler.

En cas de coma diabétique, on a une acidocétose (certains acides sont produits plus vite qu’ils ne peuvent être métabolisés.)

III. Histologie du foie

A. Généralités

Le foie est localisé dans l’hypochondre droit et il est en situation sous diaphragmatique. C’est la plus grosse glande de l’organisme.

Il est amphicrine à l’échelon cellulaire car l’hépatocyte a une production exocrine et endocrine en même temps. Il libère des substances dans un système canaliculaire et également de la bile qui a un rôle dans la digestion (Pour le pancréas, ce ne sont pas les mêmes cellules qui jouent le rôle endocrine et exocrine).

Le foie est greffé sur le système porte : le sang veineux qui provient de la digestion dans l’intestin va être drainé vers le foie et va passer dans celui ci par la veine porte Noémie VAUCHERKevin CHEVALIER 4

hépatique. Les veines sus-hépatiques drainent le sang qui va irriguer le foie vers le cœur droit, et se jettent dans la veine cave inférieure.

On a une vascularisation artérielle classique.

Le foie est divisé anatomiquement en plusieurs segments par des cloisons conjonctives le subdivisant en lobes, segments et lobules (beaucoup moins apparent chez l’Homme que chez le porc). On peut greffer plusieurs malades en utilisant le même foie grâce à cette segmentation.

Son unité architecturale est le lobule hépatique centré par la veine centrolobulaire. Au niveau des arêtes on a des espaces portes avec une branche de la veine porte et de l’artère hépatique. Ces branches se jettent dans un système de capillaires sinusoïdes. A partir du sang amené par la veine porte et l’artère, le sang traverse le lobule hépatique et est repris au centre par la veine centrolobulaire qui converge pour former la veine sushépatique. Cette dernière sort du foie et rejoint la veine cave inférieure pour la circulation systémique.

La capsule de Glisson, située autour du parenchyme, est constituée d’un tissu conjonctif dense. On a le ligament rond et le ligament falciforme.

B. Le lobule hépatique

1. Définition

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Le lobule hépatique est un prisme à 6 pans en forme de lanterne chinoise hexagonale d’environ 1 mm. Les arêtes de ce prisme sont longées par un tissu conjonctif, triangulaire à la coupe, pour former l’espace porte (ou porto-biliaire ou de Kiernan) comportant :

Les branches de l’artère hépatique et de la veine porte qui amènent le sang Un canal ou des canaux hépatiques Des vaisseaux lymphatiques Des fibres nerveuses amyéliniques

2. Vascularisation du lobule hépatique

On a une double vascularisation.

a. Vascularisation porte

Les branches de la veine porte (dans l'espace de Kiernan) se rejoignent en veines et veinules interlobulaires qui courent sur la face du lobule. Elles se réunissent en capillaires sinusoïdes qui vont traverser le lobule hépatique puis en veine centro-lobulaires. La réunion de ces dernières va former les veines sus-hépatiques qui vont rejoindre la veine cave inférieure.

Ce système porte correspond au 4/5ème du sang traversant le parenchyme.

b. Vascularisation systémique

Les branches de l’artère hépatique (espace de Kiernan) donnent les artères et artérioles inter lobulaires qui courent sur la face du lobule. Elles se rejoignent en capillaires au niveau du tissu conjonctif et les parois. Le sang rejoint ensuite les veinules interlobulaires et sinusoïdes …

Ce système artériel hépatique correspond au 1/5ème du sang traversant le parenchyme.

c. Les capillaires sinusoïdes

Les capillaires sinusoïdes sont intercalés entre les hépatocytes et vont récupérer ce sang. Ils sont organisés en travées radiaires vers le centre du lobule: les travées de Remak. Ces travées sont tridimensionnelles et anastomosées.

d. Espace de Disse

Entre les capillaires et les hépatocytes dans l’interstice, on a un petit espace : l’espace de Disse dans lequel un certain nombre de cellules est présent.

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C. Les hépatocytes

Les hépatocytes sont des cellules polyédriques de 20µ de diamètre, à double potentialité. Ils sont en relation avec des capillaires sanguins et libèrent du glucose et un tas d’autres substances. Ils ont un rôle endocrine, et une zone agencée en travées qui correspond à leur rôle exocrine. Ils ont au minimum 2 faces en contact avec les capillaires sinusoïdes pour libérer des substances dans le sang.

Ils présentent :

Un noyau arrondi central (parfois binucléé) Diverses enclaves comme le glycogène (le foie met en réserve le glucose en synthétisant le

glycogène), les lipides, les pigments

En microscopie optique on distingue :

De nombreuses mitochondries car c’est une cellule très active qui a besoin d’énergie.

Des appareils de Golgi et du REG pour la synthèse de protéines qui ont un rôle notamment dans le sang

Des REL bien développés pour la détoxification des substances médicamenteuses métabolisées au niveau du foie

Des ribosomes Des lysosomes à proximité des pôles biliaires Des peroxysomes (microbodies) Du glycogène

C’est une véritable usine très active.

Pour chacun de ces hépatocytes on a un substratum double potentialité :

En regard des capillaires on a des microvillosités courtes et irrégulières saillantes dans l’espace de Disse.

Les membranes de deux hépatocytes voisins s’écartent pour ménager un espace où la bile verdâtre s’écoule : le canalicule biliaire. Ce dernier n’a pas de paroi propre : la paroi est constituée par les hépatocytes eux même. Elle comporte dans sa lumière des microvillosités hépatocytaires.

D. Capillaires sinusoïdes

Les capillaires sinusoïdes s’étendent entre les veines et veinules interlobulaires (qui courent à l’interface entre deux lobules) et la veine centro-lobulaire (au centre du lobule hépatique). Ils sont intercalés entre les travées hépatocytaires. Leur calibre est large et irrégulier.

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Les cellules endothéliales vont tapisser ces capillaires sinusoïdes. On a parfois des cellules de Kupffer (macrophagiques) et des cellules granuleuses (pit cells, système immunitaire) dans l’espace de Disse ou entre les hépatocytes.

L’espace de Disse est constitué :

D’un réseau de fibres de réticuline composé de collagène de type III : les fibres grillagées du foie

Des cellules lipidiques de Ito pour le stockage de la vitamine A liposoluble qui va être libérée dans le sang en fonction des besoins de l’organisme.

E. Espace porte

Il est constitué :

Des branches de la veine porte qui présentent une lumière large et quelques cellules musculaires lisses présentes dans la paroi

Des branches de l’artère hépatique qui présentent des cellules très toniques, musculaires, de petit calibre, les noyaux des cellules sont projetés à l’intérieur de cette artère

Des canaux hépatiques qui collectent la bile via les passages de Herring (qui font la connexion entre les canalicules qui n’ont pas de paroi propre et les canaux biliaires qui sont entourés par des cellules de nature épithéliale).

Des vaisseaux lymphatiques dans l'endothélium mince (pas dans le lobule) Des fibres nerveuses amyéliniques D’une charpente conjonctive avec peu de fibres élastiques

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F. Voies biliaires

Les voies biliaires sont constituées de canaux conduisant la bile depuis le lobule hépatique jusqu’au duodénum.

1. Voies biliaires intra-hépatiques

Les passages de Herring se jettent dans les canaux biliaires situés au niveau de l’espace porte. Ils drainent le contenu des canalicules du lobule. Ils sont formés d'une assise de 2 à 3 cellules cubiques ou aplaties sur les coupes (sur basale).

Ils se jettent dans les canaux biliaires qui sont la convergence de plusieurs passages de Herring en continuité avec les canalicules qui sont entre les hépatocytes, provenant de 2 ou 3 lobules.

Les canaux biliaires sont formés d'un épithélium prismatique simple présentant des microvillosités au pôle apical.

Plus on se rapproche du hile, plus le calibre augmente.

2. Voies biliaires extra-hépatiques

Le canal hépatique commun résulte de la confluence des canaux biliaires principaux. Il présente une lumière étoilée et un épithélium cylindrique simple (cellules hautes avec des microvillosités au pôle apical et cellules caliciformes).

Le cholédoque correspond à la réunion du canal hépatique commun et du canal cystique qui draine la vésicule biliaire. Il présente lui, une lumière plus large et festonnée.

Son chorion est riche en fibres élastiques et en glandes tubulo-acineuses muqueuses.

Il présente une musculeuse lisse avec des fibres circulaires internes et longitudinales externes et un plexus nerveux d’Auerbach.

Son extrémité inférieure est épaissie et contribue à la formation du sphincter d’Oddi

La vésicule biliaire est un diverticule borgne, piriforme, en dérivation sur la voie biliaire principale. Elle se draine par le canal cystique. Elle est constituée d’un fond, d’un corps et d’un col.

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Sa paroi comporte des replis tourmentés avec :

Un épithélium prismatique simple avec des cellules à cytoplasme clair présentant des microvillosités apicales

Un chorion en dessous formé de tissu conjonctif qui comporte de nombreux vaisseaux et des glandes tubulo-alvéolaires, simples, muqueuses pures.

Une musculeuse formée d'un tissu musculaire lisse qui va éjecter la bile vers le tube digestif quand la vésicule biliaire se contracte. Cette musculaire présente une intrication de faisceaux longitudinaux, circulaires et obliques

Le canal cystique a la même organisation que les canaux de la voie biliaire principale.

4. Jonction cholédoco-duodénale

Le canal cholédoque (3) récupère le conduit cystique. La voie biliaire principale traverse obliquement la paroi duodénale et rejoint dans sa sous muqueuse le canal pancréatique de Wirsung (2).

Les deux canaux se jettent dans l’ampoule de Vater, située dans l’épaisseur de la muqueuse. Elle s’ouvre dans le duodénum au niveau d’une papille : la grande caroncule. C’est à cet endroit que va arriver le chyme gastrique acide.

Le sphincter cholédocien et le sphincter wirsungien forment le sphincter d'Oddi.

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G. Histophysiologie

1. La bile

Le foie contribue directement à la digestion par la sécrétion de 500mL à 1L de bile / jour.

La bile est un liquide verdâtre, contenant du cholestérol, des graisses neutres, des phospholipides, de la lécithine et des sels biliaires (acide cholique et autres dérivés du cholestérol).

Les sels biliaires vont servir à l’émulsification des graisses alimentaires pour faciliter l’absorption par l’épithélium intestinal.

La vésicule biliaire est capable d’emmagasiner et de concentrer la bile. On a une réabsorption d’eau par un transport actif de Na+ par l’épithélium. Ce mécanisme crée un gradient osmotique car l’eau suit le sodium, ce qui concentre donc la bile.

Les lipides dans la lumière intestinale stimulent les cellules entéro-endocrine (cellules I) qui vont libérer de la CCK appelée aussi pancréozymine. Son action est de provoquer la contraction du muscle lisse de la paroi vésiculaire.

La lithiase biliaire consiste en une concrétion de cholestérol monohydraté, avec des sels de calcium et des phospholipides qui forme les calculs. C’est le point de départ des cholécystites et des coliques hépatiques. Cette formation de calculs dans la vésicule biliaire peut avoir un retentissement sur le pancréas. Un cancer de la tête du pancréas peut avoir des retentissements sur le drainage de la bile. Les calculs peuvent aller dans le cholédoque, ou dans l’ampoule de Vater, et finissent par entrainer une pancréatite. En effet, les enzymes pancréatiques ne sont plus déversées dans le duodénum et vont refluer vers le pancréas pour le digérer.

L’ablation est possible si la vésicule biliaire est le siège d’inflammation: c’est la cholécystectomie.

Le sphincter d’Oddi régule l’écoulement de la bile dans le duodénum en la dérivant vers la vésicule biliaire lorsqu’il est contracté. Dans l’espèce humaine, il est contracté la plupart du temps, entrainant une pression de l’ordre de 10-25 mm Hg.

Le foie produit environ 0,3 mL de bile par minute et 75% va alors remplir la vésicule tandis que les 25% restant s’écoulent dans le duodénum. Noémie VAUCHERKevin CHEVALIER 11

2. Autres rôles du foie

Le foie sert également à l’élimination de la bilirubine. La bilirubine est un pigment verdâtre et toxique. Elle provient de la dégradation par les cellules de Küppfer de l’hémoglobine après conjugaison à l’acide glucoronique par les hépatocytes.

L’interruption de cette fonction dans les pathologies hépatiques provoque un ictère : les muqueuses deviennent jaunâtres. Si la bile ne peut pas s’écouler à cause d’un calcul dans le cholédoque ou d’un cancer de la tête du pancréas envahissant cette région, on a des retentissements sur la fonction hépatique.

Le foie a un rôle dans la régulation de la glycémie. Le glycogène au niveau des hépatocytes provient du glucose qui est stocké suite à une augmentation postprandiale du glucose. Entre les repas, les hépatocytes libèrent du glucose dans le sang de façon à ce que les constantes sanguines restent à peu près stables. Le foie réalise aussi la néoglucogenèse qui consiste en une synthèse du glucose par le foie à partir d’autres substances.

Les hépatocytes vont servir à la synthèse de protéines plasmatiques et de facteurs de coagulation.

Le foie permet aussi la production des acides gras qui proviennent :

Soit du REL des hépatocytes pour aboutir à des triglycérides qui forment des gouttelettes lipides

Soit des VLDL (lipoprotéines de très basses densités) qui peuvent être libérées dans le sang circulant pour être utilisées par les mitochondries de certaines cellules.

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