Au sein de tous les tissus, l’unité fonctionnelle élémentaire comporte la cellule et son environnement immédiat ou matrice extracellulaire.
A. Cellules, tissus, organes
La cellule (WP) est la plus petite unité de matière vivante (WP) qui puisse exister de façon indépendante et se reproduire.
Elle possède, quelle que soit sa différenciation, un certain nombre de caractéristiques fondamentales. La cellule eucaryote (WP) est constituée d’un noyau entouré d’une enveloppe nucléaire et du cytoplasme séparé du milieu extérieur par la membrane cytoplasmique. Le cytoplasme renferme les différents organites nécessaires au fonctionnement cellulaire (mitochondries, appareil de Golgi...).
Lors de leur différentiation (WP), les cellules acquièrent une forme et une organisation interne caractéristique du type auquel elles appartiennent, elles sont dites différenciées (cellules épithéliales, cellules nerveuses,...). Elles sont alors capables d’effectuer la mobilisation de leurs organites (par exemple au cours de la division cellulaire, pour le transport des grains de sécrétion,...).
Les cellules peuvent être mobiles (de façon permanente comme les macrophages (WP) ou transitoire comme au cours de l’organogénèse WP).
L’ensemble de ces propriétés architecturales et dynamiques repose sur l’existence d’un réseau de filaments et de tubules intracellulaires, ou cytosquelette (WP), qui est composé de trois grandes classes d’éléments:
les microtubules (WP) jouent un rôle dans la division cellulaire, le transport des grains de sécrétion, le mouvement des flagelles. Ils sont composés de sous unités: les tubulines.
les microfilaments d’actine (WP) associés en myofilaments dans les cellules musculaires, en microfilaments dans les cellules non musculaires.
les filaments intermédiaires (WP)
La matrice extracellulaire
La matrice extracellulaire (WP) compose la membrane basale (WP) qui sert de support aux cellules épithéliales et le tissu interstitiel des tissus conjonctifs (WP).
Les matrices extracellulaires sont constituées de:
collagène de type IV dans les membranes basales, de type I et III dans le tissu interstitiel (WP)
glycoprotéines, comme la laminine (WP) et la fibronectine (WP)
protéoglycanes (WP)
Les tissus
Les tissus (WP) sont des ensembles de cellules différenciées qui forment une association fonctionnelle et biologique.
Il existe 4 grandes familles de tissus:
les épithéliums (WP)
les tissus conjonctifs (WP)
les tissus musculaires (WP)
le tissu nerveux (WP)
A ces ensembles cellulaires s’associent des populations cellulaires libres qui se distribuent dans tout l’organisme, certaines dans le sang (WP), d’autres dans les différents organes du système immunitaire (WP).
Les organes
La plupart des organes (WP) sont faits de plusieurs variétés de tissus (WP). Par exemple, la paroi du tube digestif (WP) comporte un épithélium glandulaire (WP), du tissu conjonctif, du tissu musculaire lisse, du tissu nerveux périphérique et des cellules libres.
Adhésion cellulaire - Interactions cellulaires
La cohésion des tissus, ainsi que la mobilité des cellules - au cours du développement embryonnaire et, chez l’adulte, dans les phénomènes physiologiques ou pathologiques - s’effectuent grâce à des mécanismes d’adhérence cellulaire.
Des phénomènes aussi différents que la thrombose, la circulation leucocytaire, l’inflammation, la cicatrisation, la croissance tumorale, la formation de métastases font intervenir à la fois des interactions cellule-cellule et cellule-matrice extracellulaire. Ces interactions sont médiées par les protéines d’adhérence.
Elles sont modulées de façon très précise. Par exemple, l’extravasation des leucocytes se produit sur le lieu d’une infection et constitue une étape primaire de défense. Cependant une accumulation excessive de leucocytes entraîne une inflammation. L’adhérence leucocytaire doit donc être précisément réglée.
Depuis une dizaine d’années, les connaissances de ces mécanismes dynamiques d’interaction cellulaire sont venues compléter les connaissances acquises depuis longtemps sur les systèmes spécialisés d’adhésion que sont les jonctions intercellulaires (zonula occludens, zonula adherens, desmosome et macula adherens).
D. Lésions élémentaires des cellules, tissus et organes
Au cours de tout phénomène pathologique les cellules, tissus et organes peuvent être l’objet d’altérations regroupées sous le terme de lésions (WP). Ces altérations peuvent être à l’origine d’un dysfonctionnement de l’organe touché.
Elles peuvent être:
réversibles: ce sont des anomalies cellulaires liées généralement à des perturbations métaboliques, par exemple, la stéatose hépatique (WP).
irréversibles: c’est la mort cellulaire, la nécrose désignant les modifications histologiques qui résultent de la mort cellulaire.
Les lésions cellulaires sont visibles au niveau du cytoplasme ou du noyau. Elles peuvent être qualitatives ou quantitatives.
D-1. L’hypertrophie
L’hypertrophie (WP) peut être :
cellulaire: elle correspond à l’augmentation réversible de la taille cellulaire liée à une augmentation du volume ou du nombre de ses constituants.
tissulaire ou organique: il s’agit de l’augmentation du volume d’un tissu ou d’un organe due à une hypertrophie cellulaire ou à une hyperplasie (WP).
Elle peut être due à deux mécanismes:
une augmentation de l’activité mécanique ou métabolique (hypertrophie cardiaque du sportif)
une stimulation hormonale accrue (acromégalie (WP) par excès d’hormone de croissance WP)
La notion d’augmentation ou de diminution de cytoplasme spécialisé permet également d’écarter les fausses hypertrophies, liées à la dilatation de cavités (cardiomyopathie dilatée) ou à l’accumulation d’un tissu interstitiel, fibreux, lipomateux ou d’une substance anormale comme l’amylose (ex: lipomatose pancréatique, gliose cérébrale, amylose cardiaque).
De même, ces modifications du tissu interstitiel peuvent masquer une réelle atrophie (ex: lipomatose musculaire).
D-2. L’hypotrophie et atrophie
Hypotrophie et Atrophie ont un sens voisin. L’hypotrophie peut être:
• cellulaire : elle correspond à une diminution réversible de la masse fonctionnelle d’une cellule liée à une diminution de son activité, par diminution du volume cellulaire et des constituants cytoplasmiques.
• tissulaire et organique : elle correspond à une diminution de la masse d’un tissu ou d’un organe due à l’atrophie des cellules qui le composent.
Le volume apparent de l’organe peut rester normal.
L’hypotrophie (atrophie) peut être physiologique: dès l’enfance, le thymus s’atrophie. La peau s’atrophie au cours du vieillissement. Les muscles s’atrophient si ils ne s’exercent pas.
L’hypotrophie (atrophie) peut être pathologique comme l’atrophie cérébrale par insuffisance circulatoire cérébrale ou par maladie d’Alzheimer, l’atrophie des tubules rénaux dans les néphropathies chroniques.
D-3. L’hyperplasie
L’hyperplasie (WP) correspond à l’augmentation de la masse d’un tissu, d’un organe, ou d’une portion d’organe due à une augmentation anormale du nombre de ces cellules, sans modification de l’architecture.
Elle est souvent associée à une hypertrophie cellulaire et à une hyperactivité fonctionnelle.
Elle peut être physiologique, comme l’hyperplasie compensatrice d’un organe après chirurgie, ou l’hyperplasie mammaire par stimulation hormonale au cours de la grossesse.
Elle peut être pathologique, comme l’hyperplasie surrénalienne au cours d’un hypercorticisme hypophysaire.
Exemple: L’hyperplasie adénomyomateuse de la prostate
Dans l’hyperplasie adénomyomateuse (WP) de la prostate (Prostate" class="spip_out">WP), l’architecture de la prostate est globalement préservée avec un aspect nodulaire, mais il existe une hyperplasie des différents constituants (muscle lisse, glandes). Les glandes sont en nombre augmenté, bordées par une double assise épithéliale. Elles sont souvent le siège de dystrophie (kystisation) ou d’atrophie, et de phénomènes inflammatoires. Les cellules musculaires lisses sont également en nombre augmenté, de même que les fibroblastes de l’interstitium. L’hyperplasie respective des différents constituants (épithélial, musculaire lisse et fibroblastique) est d’intensité variable suivant les territoires examinés.
D-4. La métaplasie
La métaplasie (WP) est une anomalie acquise résultant de la transformation d’un tissu en un autre tissu, de structure et de fonction différentes, normal quant à son architecture, mais anormal quant à sa localisation.
La métaplasie peut être physiologique (métaplasie déciduale du chorion cytogène de l’endomètre). Elle est en fait le plus souvent pathologique, liée soit à un processus inflammatoire, soit à une cause toxique, chimique ou hormonale.
Elle est rarement directe, se produisant à partir de cellules adultes déjà différenciées. Par exemple, la transformation d’une muqueuse malpighienne en une muqueuse malpighienne plus différenciée réalise la leucoplasie buccale.
Elle est le plus souvent indirecte (kératinisée); la nouvelle différenciation se fait par modification de la maturation des cellules jeunes.
L’assise génératrice en s’adaptant aux conditions nouvelles, va acquérir une nouvelle différenciation et donner naissance à un tissu morphologiquement différent, comme la métaplasie malpighienne d’un revêtement cylindrique (bronche, endocol utérin, vésicule biliaire) ou la métaplasie osseuse du cartilage.
La métaplasie peut aussi aboutir à un tissu simplifié (métaplasie régressive): transformation d’un épithélium de type gastrique en un épithélium de type intestinal au cours des gastrites ou au voisinage d’un ulcère (dédifférenciation).
D-5. L’anaplasie
Quand une cellule perd toute différenciation, elle est dite anaplasique (WP). Ceci correspond toujours à un processus tumoral.
E. La nécrose
La nécrose (WP) désigne la mort de la cellule, d’un tissu ou d’un organe.
E-1. Nécrose cellulaire
La mort cellulaire ou nécrose cellulaire comporte différents types de lésions nucléaires et cytoplasmiques:
la pycnose: le noyau est rétracté et hypercolorable
la caryolyse: elle consiste en la dissolution des éléments du noyau qui devient peu colorable puis invisible
le caryorrhexis est une fragmentation du noyau, par exemple la leucocytoclasie correspond à la fragmentation du noyau des polynucléaires.
E-2. Nécrose ischémique
L’ensemble de la cellule prend un aspect fantomatique avec conservation de sa taille et de sa forme, disparition du noyau, le cytoplasme est homogène, laqué. La nécrose de coagulation est liée à une interruption brutale de la vascularisation d’un tissu (infarctus et nécrose tumorale par exemple).
E-3. Nécrose infectieuse
Nécrose suppurée. Il s’agit d’une autolyse avec digestion cellulaire, désintégration des structures, le tissu n’est plus reconnaissable (nécrose au cours de la pancréatite aiguë, par exemple).
Nécrose caséeuse.
E-4. Nécrose chimique
Pancréatite aigue nécrosante
Venin de serpent
Gangrène à Clostridium perfringens
E-5. Apoptose
L’apoptose (WP) est une notion particulière qui correspond à une mort cellulaire programmée.
Elle joue un rôle inverse à celui de la mitose (WP) dans la régulation des populations cellulaires. Elle assure ainsi l’homéostasie tissulaire (WP).
L’apoptose n’est donc pas forcément toujours pathologique; en particulier, la mort cellulaire programmée correspond à une élimination normale des cellules qui sont continuellement renouvelées. L’homéostasie tissulaire nécessite un équilibre constant entre mort et prolifération cellulaire. Le "suicide" cellulaire est activé pour éliminer sélectivement les cellules devenues indésirables.
L’apoptose est par exemple visible dans les centres germinatifs des follicules lymphoïdes où les débris nucléaires sont résorbés par les macrophages à corps tingibles. Il peut s’agir de cellules lésées, ou de cellules reconnues comme étrangères ou tumorales (les cellules T cytotoxiques tuent leurs cibles en induisant leur apoptose).
Au cours de l’apoptose, les constituants cellulaires sont dégradés à l’intérieur même de la cellule, sans rupture de la membrane cytoplasmique.
Il y a notamment une dégradation spécifique de l’ADN nucléaire en fragments de taille réduite caractéristique. Les produits de dégradation étant intra-cellulaires, il n’y a pas de réaction inflammatoire autour de la cellule apoptotique et celle-ci est rapidement phagocytée par un macrophage.
Morphologiquement, les cellules en apoptose sont de taille diminuée avec une homogénéisation du cytoplasme, ainsi qu’une diminution de taille et une densification du noyau.
> Suite : 2. Pathologie cellulaire et tissulaire (Partie 2)
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