PATHOLOGIE DU MILIEU EXTRA-CELLULAIRE

N. CHAHER, S.LAMECHE, K.MEKHLEF, S.OULD-SLIMANE, F.OUDJIDA, N.NOUAR.

UNIVERSITE BENYOYCEF BENKHEDDA ALGER1FACULTE DE MEDECINE

Enseignement du Module d’Anatomie Pathologique Générale

PLAN

1. Introduction

2. Composition du milieu extracellulaire

3. Pathologie des fibres

3.1. Caractéristiques

3.2. Méthodes d’étude

3.3. Anomalies quantitatives

3.3.1. Par défaut

3.3.2. Par excès: Les fibroses

3.3.2. 1.Définition

3.3.2. 2.Types de fibroses

3.3.2. 3.Circonstances d’apparition

3.3.2.4. Aspects anatomo-pathologiques

3.3.2. 5.Formes anatomo-cliniques

3.3.2.6. Evolution

3.4. Anomalies qualitatives

PLAN

4. Pathologie de la substance fondamentale

4.1. Définition

4.2. Méthodes d’étude

4.3. Anomalies de la substance fondamentale

4.3.1. Métamorphose

4.3.2. Imprégnation

4.3.3. Infiltration

4.3.4. Dépôts

1. Introduction

• La matrice extracellulaire (MEC) est un terme collectif pour tous les composants matriciels dans l'espace extracellulaire.

• Elle représente un support indispensable à la vie des cellules• De siège ubiquitaire• Rôle:

- Soutien en maintenant la cohésion des cellules entre elles- Nutrition en permettant les échanges métaboliques

2. Composition du milieu extracellulaire

• 2 constituants essentiels (Fig.1):

2.1. Fibresa- Fibres de collagène b- Fibres de réticulinec- Fibres élastiques

2.2. Substance fondamentale amorphe- Glycosaminglucanes (GAG)- Protéoglycanes (PG)- Protéines adhésives- Liquide extracellulaire

Fig.1. Constituant du domaine extracellulaire

3.1.1. Collagène

• Définition: Protéine de soutien extracellulaire, jouant un rôle capital dans l’homéostasie de tout être pluritissulaire

• Lieu de synthèse: synthétisé par le fibroblaste mais également par :

- Les cellules mésenchymateuses

- Péricytes des Vx sanguins

- Cellules musculaires lisses

Il représente la protéine la plus abondante chez les Mammifères.

3. Pathologies des fibres3.1. Caractéristiques

• Métabolisme :

Synthèse : par les fibroblastes++Catabolisme: par les collagénases

• Rôle du collagène : Cohésion des tissusDu fait de sa rigidité, protège contre les traumatismes

3.1.2. Fibres de réticuline

Ne différent des fibres de collagène que par leur finesse et affinité tinctoriale.

Se colorent en noir par la coloration argentaffine

3.1.3. Fibre élastique

• Très fines fibres allongées et anastomosées à trajet rectiligne :• Hematoxyline en rouge• L’orcéine les colore en brun sombre et la fuschine en noir

- Localisation• Ligaments articulaires• Derme• Poumon• Vaisseaux

- Origine : Fibroblastes, cellules musculaires lisses

3.2. Méthodes d’étude

3.2.1. Microscopie optique

a. Colorations standards

- HE (Hématéine Eosine). Coloration en rose (Fig.2).

- HES (Hématéine Eosine Safran).Coloration en jaune (Fig.3).

Fig.2. Coloration en rose des fibres collagènes par la coloration Hématéine Eosine.

Fig.3. Coloration en jaune des fibres collagènes par la coloration Hématéine Eosine Safran.

b. Colorations spéciales

-Trichrome de Masson : collagène en vert ou en bleu selon le réactif (vert lumière ou bleu d’aniline) (Fig.4 et 5).

Fig.4.Coloration en vert des fibres collagènes par la coloration Trichrome de Masson. (Vert lumière)

Fig.5.Coloration en vert des fibres collagènes par la coloration Trichrome de Masson. (Bleu d’Aniline

-Coloration argentique : Fibres réticuliniques colorées en brun noir (Fig.6).

Fig.6.Coloration en brun noir des fibres de réticuline par la coloration argentique

1.Membrane élastique interne, 2.Endothèlium, 3.Musculature lisse (non-colorée), 4.quelques fibres

élastiques, 5.Intima, 6.Média

-Orcéine : Fibres élastiques colorées en brun (Fig.7).

Fig.7 . Élastose au niveau d’un vaisceau. Coloration en brun noir des fibres de réticuline par la coloration argentique.

3.2.2. ImmunohistochimieAnti-corps: Anti-Collagène IV

3.2.3. Microscopie électroniqueCollagènes constitué de fibrilles

3.3. Anomalies quantitatives

3.3.1. Par défaut:

• Réduction du volume des substances intercellulaires

• Fonte de la trame protéique (ostéoporose)

• Fonte du réseau collagénique (après corticothérapie)

3.3.2. Par excès: Les Fibroses

3.3.2.1. Définition :

Sclérose en grec Skleros = Dur.

• C’est l’induration pathologique d’un tissu ou d’un organe liée à l’ augmentation du nombre de fibres intercellulaires dans un tissu ou dans un organe.

• On retrouve 3 types de fibroses:- Fibrose collagénique ++++- Fibrose réticulinique- Fibrose élastique

3.3.2.2.Types de fibroses

a. Les fibroses puresElles ont une composante fibrillaire unique:

- Fibroses collagènesEx: La chéloïde (Fig.8) et la Cicatrice de corps jaune (Fig.9).

Fig.8. Chéloïde Fig.9. Cicatrice de corps jaune

- Fibroses réticuliniques

• Siègent dans les tissus dont la charpente conjonctive normale est faite de fibres réticuliniques

– Moelle osseuse : myélofibrose des syndromes myéloprolifératifs (Fig.10).

– Ganglion lymphatique : fibrose de certains lymphomes

– Foie : condensation réticulinique dans certaines hépatites virales

Fig.10. Myélofibrose. Imprégnation argentique de Gordon-Sweet sur une biopsie ostéo-médullaire.

Fig.8. Fibrose élastosique comblant les alvéoles d’un sommet pulmonaire.

-Fibroses élastiquesEx: La fibroses pulmonaires (Fig.8), la fibroélastose de l’endocarde, l’élastose solaire du derme (Fig.9).

Fig.9. Élastose dermique

b. Les fibroses complexesElles peuvent être hétérogènes quant à la nature des fibres et de la substance

intercellulaire qui les composent.

3.3.2.3. Circonstances d’apparition

a. Les scléroses cicatricielles post-inflammatoiresSont les plus fréquentes. Sont secondaires à la nécrose d’un tissu ou un organe. Elles succèdent au bourgeon charnu. Ex: cicatrices des brûlures, les cicatrices d’infarctus.

b. Les scléroses dystrophiques ou fonctionnelles

Elles se caractérisent par leur aptitude à entraîner des remaniements structuraux de l’organe où elles se développent, elles sont d’origine variée:

- Origine vasculaire: Ischémie, stase sanguine ou lymphatique - Origine hormonale: Mastopathie fibrokystique du sein- Origine métabolique: Sclérose hépatique de l’hémochromatose- Origine lithiasique: concernant la paroi de l’organe en amont de l’obstacle

c. Idiopathiques essentielles: survenant spontanément sans causes inflammatoires, ni altération tissulaire préalable.

d. Iatrogènes: après radiothérapie, oxygénothérapie hyperbare.

e. Maladies du collagène

→Sclérodermie: pathogénie mal connue, survient dans un contexte auto immun: sclérose dermique puis polyviscérale puis systémique

→Polyarthrite rhumatoïde

→Périartérite noueuse

3.3.2.4. Aspects anatomo-pathologiques

Macroscopie:

• La fibrose modifie la consistance de l’organe

Il devient dur, parfois de dureté pierreuse surtout si la fibrose est ancienne

• La fibrose modifie le volume de l’organe

Il devient :- Atrophique

- Hypertrophique

• La fibrose modifie l’aspect de l’organe

Elle peut être: - Mutilante

- D’encerclement

Microscopie

- La fibrose jeune:Est lâche ,composée de fibres peu épaisses et d’une substance fondamentale abondante, riche en fibrocytes et en capillaires sanguins (Fig.10).

Fig.10. Fibrose jeune: lâche, composée de fibres peu épaisses et d’une substance fondamentaleabondante, riche en fibrocytes et en capillaires sanguins.

- La fibrose ancienne:

Elle apparait dense composée de fibres épaisses , pauvres en fibrocytes et en capillaires sanguins. (Fig.11)

Fig.11. Fibrose ancienne: Dense composée de fibres épaisses , pauvres en fibrocytes et en capillaires sanguins.

A. Fibroses réactionnelles: les plus fréquentes

a- Selon la topographie :- Scléroses diffuses: atteignent un organe dans sa totalité-Scléroses encapsulantes: épaississent la capsule d’un organe-Scléroses localisées: séquelle d’une plaie- Scléroses au sein d’un organe creux: rétrécissement de la lumière (Sténose) (Fig.12).

3.3.2.5. Formes anatomo-cliniques

Fig.12. La paroi iléale est épaissie et sténosée (ouverte par les pinces).

Robbins. Basic pathology. 8ème Edition.

b- Selon le retentissement sur le volume de l’organe atteint :

- Sclérose atrophique : le volume du tissu fibreux inférieur au volume du tissu qu’il remplace (Cirrhose atrophique)

- Sclérose Hypertrophique: le volume du tissu fibreux est supérieur au volume du tissu qu’il remplace (Ex: La chéloïde qui confère un aspect inesthétique)(Fig.13 et 14).

Fig.14. Chéloïde: HES. le volume du tissu fibreux est supérieur au volume du tissu qu’il remplace.

Fig.13. Chéloïde.

c- Selon le retentissement sur la structure de l’organe atteint :- Scléroses systématisées : épaississement fibreux de l’organe sans destruction ni modification

de l’architecture tissulaire (Fig.15). - Scléroses mutilantes : détruisent et remanient l’architecture de l’organe atteint (Fig.16).

Fig.15. Sclérose systématisée des cloison alvéolaire. Fig.16. Sclérose mutilante du parenchyme hépatique.

d- Selon le retentissement sur la forme : une sclérose localisée déforme l’organe où elle se développe (Fig.17).

Fig.17. Foie déformé par des nodules de grande taille.

B . Sclérose tumorale : Correspond à la stroma- réaction de certaines tumeurs malignes. Ex: Linite gastrique, Lymphome de Hodgkin (forme scléronodulaire), carcinome lobulaire infiltrant du sein (Fig.18).

Fig.18. Stroma tumoral fibreux dans un carcinome lobulaire du sein.

3.3.2.6. Evolution

* Disparition ou stabilisation:

- Possibles (favorisées par la corticothérapie)- Résorption de certaines cicatrices scléreuses cutanées

* Hyalinisation (scléro-hyalinose) (Fig.19) , calcification* Compression, rétraction des tissus et organe de voisinage* Insuffisances fonctionnelles* Sténose: Réduction de la lumière des organes creux

Fig.19. Scléro-hyalinose.

3.4. Anomalies qualitatives

Ces anomalies peuvent être héréditaires ou acquises.

• Anomalies acquises.

- L’élastose solaire: accumulation d’élastine dans le derme.

• Anomalies héréditaires:

- Syndrome de Marfan: tissu conjonctif anormal.

- Syndrome d’Ehlers –Danlos: élasticité tissulaire accrue.

4. Pathologie de la substance fondamentale

4.1. Définition

La substance fondamentale amorphe est une solution colloïdale, incolore, transparente, homogène, visqueuse, avec un grand pouvoir d'imbibitionElle est composée de:

- Glycosaminglucanes (GAG)- Protéoglycanes (PG)- Protéines adhésives- Liquide extracellulaire

4.2. Méthodes d’étude

4.2.1. Coloration standard: Difficilement visible avec les techniques histologiques standards.

4.2.2. Colorations spéciales: PAS et Bleu Alcian

4.2.3. Immunohistochimie:Permet de mettre en évidence des structures protéiques ou glycoprotéines qui n’étaient pas identifiables par d’autres techniques - Protéoglycanes- Laminine- Vimentine- Immunoglobulines

4.3. Anomalies de la substance fondamentale

4.3.1. Métamorphose

Définition: transformation d’une Substance fondamentale en autre substanceEx. : Chondrine en osséine

4.3.2. ImprégnationDéfinition: fixation dans le milieu intercellulaire de petites quantités de substances ou de produits absents dans ce milieuEx: Calcifications

Les calcifications

Calcifications métaboliquesHypercalcémie au cours de l’hyperparathyroïdie (Fig.20).

Calcifications dystrophiques- Calcifications post-nécrotiques et hémorragiques - Anomalies des substances intercellulaires

Cicatrices fibreuses et Hyalinose (Fig.21).- Certaines tumeurs : méningiome, carcinome papillaire de la thyroïde...- Calcifications de cause inconnue: calcinose pseudo-tumorale

2 types de calcifications

Fig.20. Calcification métabolique sous cutanée (Hyperparathyroïdie).

Fig.21. Calcifications dystrophiques sur cicatrice fibreuse.

4.3.3. InfiltrationDéfinition: désigne une pénétration d’un tissu ou d’un milieu intercellulaire par une substance de voisinage et de caractère diffus

EX: Infiltration par des liquides (eau, mucus...)

4.3.4. DépôtsApparition d’une substance amorphe- Cristaux : Acide Urique: Tophus goutteux- Substance fibrinoïde: Fibrinoïde Abordés dans d’autres cours - Substance amyloîde: Amylose

Dépôt d’acide Urique: Goutte

• Accumulation de cristaux d’urates de sodium

• Hyperuricémie primitive ou secondaire

(obésité, alimentation)

• Clinique: tuméfactions périarticulaires (petites articulations distales +++) (Fig.22). Une lyse osseuse peut être observée (Fig.23).

Fig.22. tuméfactions des petites articulations distales de la main.

Fig.23. Lyse osseuse au niveau des petites articulations distales de la main.

Substance d’aspect peignée, peu colorable, entourée d’une réaction macrophagiquehistiocytaire et gigantocellulaire (Fig.24).

Dépôts sous forme de cristaux en aiguilles, biréfringents en lumière polarisée (Fig.25).

Fig.24. Tophus goutteux: Substance d’aspect peignée, entourée d’une réaction macrophagiquehistiocytaire et gigantocellulaire.

Fig.25. En lumière polarisée: aspect en aiguilles et biréfringents des cristaux d’urate.

5. Lésions liées au vieillissement

Le vieillissement commence dès la conception, se poursuit au cours de la vie et aboutit à une perte progressive des capacités fonctionnelles, définissant la sénescence pour se terminer par la mort. Tous les organes sont atteints.

C’est le vieillissement cellulaire qui conditionne le vieillissement des organes. L’atteinte de certains systèmes, vasculaire, immunitaire et neuro-endocrine a des conséquences générales particulièrement importantes dans le vieillissement de l’individu.

5.1 Vieillissement cellulaire

Deux grands processus sont mis en jeu :

• l’horloge génétique déterminée : la façon dont les cellules peuvent comptabiliser leurs divisions fait intervenir plusieurs mécanismes : réplication incomplète de l’extrémité des chromosomes, avec raccourcissement des télomères, et intervention de « gènes de l’horloge biologique » ;

• les facteurs extérieurs, dont le résultat est la sommation de lésions moléculaires, et où intervient l’équilibre entre l’apparition des lésions et les phénomènes de réparation.

De nombreuses fonctions de la cellule sont modifiées avec l’âge :

• Réduction des fonctions cellulaires : de la phosphorylation oxydative des mitochondries, de la synthèse des acides nucléiques et des protéines de structure, des enzymes, et des récepteurs ;

• Accumulation de lésions d’origine oxydative, irréversibles, avec par exemple accumulation de lipofuchsines ;

• Réduction des capacités de réparation chromosomique, diminution de la capacité des cellules à se multiplier, accélération de l’apoptose.

5.2 Aspects morphologiques du vieillissement des organes

Tous les organes ne vieillissent pas à la même vitesse. Les organes riches en fibres élastiques sont ceux qui vieillissent le plus vite, la production d’élastase augmentant avec l’âge. Le vieillissement de nombreux organes est caractérisé par une atrophie.

• Poumons :

Destruction des fibres élastiques des alvéoles.

• Système cardiovasculaire :

Calcification et rigidification de la paroi des artères élastiques, fragmentation des lames élastiques et épaississement intimal de la paroi aortique, indépendamment des lésions d’athérosclérose ;

Dans le coeur : diminution du nombre des cellules myocardiques, des éléments contractiles des cellules, et accumulation de lipofuchsines dans leur cytoplasme, et calcifications des valves aortique et mitrale.

• Système ostéoarticulaire : atteinte presque inéluctable au-delà de 60 ans ;

- La masse osseuse diminue (ostéoporose) ;

- Les muscles s’atrophient et sont partiellement remplacés par du tissu adipeux ;

- Les cartilages articulaires s’altèrent et ne sont plus réparés par les chondrocytes

- Les tendons et les ligaments s’enraidissent.

• Reins :

Fibrose glomérulaire et interstitielle.

• Tube digestif :

Atrophie progressive des muqueuses avec diminution du potentiel de régénération des cellules épithéliales et diminution de l’activité des glandes sécrétrices.

Peau :

- Amincissement cutané, par amincissement du derme dont les fibres élastiques se raréfient, et dont le collagène se raréfie et se rigidifie. La basale épidermique s’aplatit, par diminution des fibres élastiques du derme papillaire ;

- Les rides apparaissent avec diminution du tissu adipeux sous-cutané ;

- La peau devient sèche et les sécrétions des glandes sébacées et sudoripares diminuent, les follicules pileux sont moins nombreux et les mélanocytes se raréfient : blanchiment des cheveux et des poils ;

- Il s’y ajoute les lésions en rapport avec l’exposition aux radiations solaires : élastose, kératose actinique, mélanose de Dubreuilh.

• Système nerveux central :

Au cours du vieillissement normal le poids du cerveau diminue légèrement. Les méninges s’épaississent et deviennent fibreuses, le cortex s’atrophie et les ventricules se dilatent. Le nombre de neurones diminue dans le cortex et l’hippocampe.

Des plaques séniles peuvent s’observer dans l’hippocampe ainsi que des dégénérescences neuro-fibrillaires ;

• OEil :

La cataracte est une opacité du cristallin et constitue la plus grande cause de perte visuelle et de cécité.

Références bibliographiques

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