Histologie des tissus conjonctifs et de soutien

• Ce document fournit des notes d'étude détaillées sur l'histologie des tissus conjonctifs et de soutien.
• Il couvre la préparation des échantillons, les techniques d'étude, les types de cellules et la matrice extracellulaire.

Préparation des échantillons

• Un prélèvement tissulaire est préparé pour un examen microscopique.
• Un échantillon typique peut être une carotte de biopsie ou un fragment d'organe.
• Les prélèvements peuvent être réalisés lors d'une opération au bloc opératoire.
• La fixation tissulaire s'effectue généralement avec du formol.
• L'inclusion du fragment tissulaire se fait le plus souvent dans la paraffine.
• L'insolubilité dans l'eau nécessite la déshydratation de l'échantillon tissulaire.
• L'inclusion en paraffine permet d'obtenir un bloc de paraffine.
• La congélation est une alternative plus rapide à la paraffine pour durcir le prélèvement.
• La coupe du bloc tissulaire se fait à l'aide d'un microtome.
• Des coupes fines de 3 à 4 microns d'épaisseur sont préparées.
• Ces coupes sont étalées sur une lame de verre.
• La coloration standard des échantillons est réalisée par des automates ou manuellement.
• Le processus nécessite une phase de déparaffinage et de réhydratation.

Techniques d'étude des coupes

• L'étude morphologique des tissus utilise des colorations spécifiques.
• La coloration type HES colore les noyaux en violet foncé avec l'hématéine.
• L'éosine colore le cytoplasme en rose.
• Le safran colore une partie de la matrice extracellulaire, notamment les fibres de collagène, en jaune.
• L'immunohistochimie utilise un anticorps couplé à une enzyme.
• La présence de l'antigène est révélée par un chromogène qui donne une coloration marron.
• L'immunofluorescence utilise un anticorps couplé à un fluorochrome.
• L'examen se fait en lumière UV.
• L'examen microscopique peut utiliser un scanner haute définition pour un format numérique de la lame.
• Un scanner haute définition facilite l'exploitation par l'IA (Intelligence Artificielle).

Généralités sur les tissus conjonctifs

• Les tissus conjonctifs sont des tissus où la circulation des cellules et des molécules est importante.
• Ils sont le siège de phénomènes d'échanges et de stockage importants.
• Les tissus conjonctifs sont généralement lâches, contrairement au tissu épithélial.
• Les cellules sont dispersées dans une substance fondamentale, mais disposées en réseaux.
• Ils ont un volume intersticiel important de MEC.
• La matrice extracellulaire (MEC) comprend des fibres et une substance fondamentale constituée de protéoglycanes.
• La MEC permet les échanges, le stockage et la circulation des molécules.
• Les cellules sont séparées par de grandes distances intercellulaires.
• Les tissus conjonctifs sont le siège d'interactions cellule-cellule par des prolongements cytoplasmiques.
• Les interactions cellule-MEC induisent l'adhérence et la migration.

Origine embryonnaire du tissu conjonctif

• Le tissu conjonctif embryonnaire primitif est issu du mésoblaste.
• Il est à l'origine de tous les tissus conjonctifs.
• Les cellules sont indifférenciées et multipotentes.
• Elles peuvent se différencier en fibroblastes, ostéoblastes, adipocytes et chondrocytes.
• Les cellules mésenchymateuses embryonnaires sont fusiformes ou étoilées.
• Les cellules mésenchymateuses ont de longs prolongements cytoplasmiques effilés.
• La MEC embryonnaire est riche en hyaluronane et dépourvue de fibres matures.
• Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) persistent après la naissance.
• Les cellules souches mésenchymateuses conservent leur multipotence.
• Les cellules souches mésenchymateuses ouvrent des perspectives thérapeutiques, notamment pour la réparation tissulaire.
• Les CSM du tissu osseux sont présentes chez l'adulte.
• Les CSM du tissu osseux peuvent donner des cellules osseuses, cartilagineuses ou adipeuses par différenciation.
• Elles offrent une perspective thérapeutique dans la réparation du tissu osseux.

Tissu conjonctif commun

• Composition :
  • Cellules fixes (résidentes)
    • Naissent, vivent et meurent dans le tissu conjonctif
    • Principalement des fibroblastes, des myofibroblastes et des adipocytes
  • Cellules mobiles (libres)
    • Nées dans la moelle osseuse hématopoïétique, migrent via le sang
    • Surtout présentes en cas d'agression (infection ou mécanique)
    • Notamment des mastocytes et des leucocytes
• Matrice extracellulaire :
  • Substance fondamentale amorphe
  • Deux systèmes de fibres :
    • Fibres de collagène
    • Fibres élastiques
  • Vaisseaux sanguins et nerfs
• Rôle des cellules fixes (fibroblastes) :
  • Synthèse et entretien MEC
  • Remodelage tissulaire (adaptation aux contraintes)
  • Réparation tissulaire
  • Équilibre construction/destruction
• Rôle des cellules mobiles :
  • Défense/réponse immunitaire aux agressions
  • Combat intrusions micro-organismes/corps étrangers
• Communication moléculaire :
  • Cellules fixes et mobiles interagissent via cytokines

Le fibroblaste

• Cellule obligatoire
• Absence de lame basale
• Cellules fusiformes
• Noyau ovalaire, central, plus ou moins allongé
• Longues expansions cytoplasmiques effilées
• Cytoplasme basophile (coloration bleutée)
• Ancrage à la matrice :
  • Récepteurs intégrine interagissant avec la fibronectine
  • Responsable de la capacité migratoire
• Interactions bidirectionnelles avec l'environnement :
  • Récepteurs intégrine
• Sensibilité aux contraintes mécaniques = mécanosensibilité :
  • Modification forme/disposition, activité de synthèse (adaptations)
• Formation d'un réseau cellulaire :
  • Prolongements cytoplasmiques unis par des jonctions
• Filaments intermédiaires de vimentine :
  • Détectable par immunohistochimie (anticorps anti-vimentine)

Fonctions du fibroblaste

• Synthèse des collagènes et des élastines.
• Synthèse et entretien des glycosaminoglycanes et protéoglycanes.
• Synthèse de glycoprotéines d'adhérence ou de liaison.
• Synthèse de métalloprotéases pour la dégradation du collagène altéré ou vieillissant.
• Capacité des phagocytes à phagocyter les fibres altérées.
• Remodelage, entretien et réparation de la MEC
• Participation à la synthèse de la lame basale qui sépare les cellules.
• Immunité: cellules immunomodulatrices; synthèse de cytokines inflammatoires:
  • Facteurs chimiotactiques
  • Facteurs de croissance

Le myofibroblaste

• A la fois des propriétés de fibroblastes et de cellules musculaires lisses

• Capacité proliférative

• Synthèse de collagène et de protéoglycanes

• Absence de lame basale

• Organisation en réseau

• Capacité de contraction

• Actine musculaire lisse alpha

• Myosine non musculaire

• Vimentine

• Desmine

• Rare dans les tissus normaux

  • Cloisons alvéoles pulmonaires
  • Glandes du tube digestif

• Fréquent dans les tissus pathologiques / blessés à réparer

• Non distinguable des fibroblastes avec une coloration standard (HES)

• Diagnostic par microscopie électronique

• Diagnostic par immunohistochimie:

  • Anticorps anti-actine musculaire lisse

• Rôle majeur dans la cicatrisation et réparation tissulaire :

  • Phase inflammatoire :
    • Arrivée cellules inflammatoires
    • Synthèse de cytokines
    • Migration fibroblastes vers zone endommagée
    • Facteurs de croissance (FGF)
  • Phase de prolifération :
    • Activation et prolifération des fibroblastes
    • Différenciation en myofibroblastes
    • Prolifération
  • Phase de réparation :
    • Production MEC
  • Phase de contraction :
    • Rétractation MEC zone lésée
    • Rapprochement berges
  • Angiogenèse locale :
    • Création réseau vasculaire
  • Devenir :
    • Apoptose
    • Reconversion en fibroblaste

Dysfonctionnement du myofibroblaste

• Pathologies possibles liées au dysfonctionnement du myofibroblaste:
• Production excessive de MEC:
  • Déformation d’un tissu
  • Altération de la fonction d’un organe.
  • Formation de cicatrice hypertrophique ou chéloïde après lésion cutanée
  • Développement de fibroses pulmonaires et hépatiques.
• Rôle dans les cancers:
  • Myofibroblastes présents dans stroma des tumeurs pourraient favoriser l’extension tumorale
  • Cible thérapeutique potentielle pour freiner progression tumorale

Cellules mobiles / libres du tissu conjonctif

• Précurseurs situés dans la moelle hématopoïétiques
• Deux grandes familles de cellules:
  • Mastocytes
  • Leucocytes

Mastocytes

• Morphologie: relativement arrondie, diamètre de 20 à 30 µm, noyau central arrondi, nombreuses granulations cytoplasmiques
• Ne sont pas présents en l'état normal dans le sang
• Présents dans le sang que lors de certaines conditions pathologiques
• Localisations préférentielles: en contact avec le milieu extérieur (derme cutané, chorion des muqueuses) et dans les cavités séreuses de l'organisme
• Génèse: Précurseur hématopoïétique CD117 c-Kit+ => maturation longue dans le tissu conjonctif puis division par mitose
• Fonctions des mastocytes:
  • Hypersensibilité immédiate / réaction allergique de type 1: rhinite, urticaire, choc anaphylactique, asthme
  • Inflammation (Dégranulation):
    • Libération d'histamine (vasodilatateur et bronchoconstricteur, augmentation de la perméabilité vasculaire, production de mucus)
    • Libération de leucotriènes (vasoconstricteur et bronchoconstricteur)
  • Modulation du remodelage tissulaire et cicratisation des plaies:
    • Modulation des phases inflammatoires
    • Modulation de la prolifération de fibroblastes et de myofibroblastes
    • Modulation des dépôts de MEC
    • Modulation de la contraction des myofibroblastes
    • Modulation de l'angiogenèse

Leucocytes

• Diapédèse de tous les leucocytes lors d'une inflammation et migration milieu vasculaire -> tissulaire
• Trois familles:
  • Granulocytes ou polynucléaires (trois types):
    • Neutrophiles
    • Eosinophiles
    • Basophiles
  • Monocytes et Macrophages
  • Lymphocytes

Polynucléaires

• Noyau unique lobé
  • Plurilobé (neutrophile)
  • Bilobé (éosinophile)
  • Bilobé masqué (basophile)
• Coloration MGG(May-Grünwald-Giemsa)
  • Deux colorants: acide (éosine) et basique (méthylène)

Polynucléaires neutrophiles (PNN)

• Le plus nombreux dans sang
• Pénétration par diapédèse augmentée inflammation
• Faible activité de synthèse
• Quelques mitochondries
• Réserves de glycogène
• Métabolisme anaérobie
• Absence de division
• Mobiles
• Suite à réaction inflammatoire (bactéries/cytokines)
  • Phagocytose bactéries et cellules mortes
  • PNN constituant du pus

Rôle des polynucléaires neutrophiles

• Réaction inflammatoire aiguë :
  • Arrivée PNN en quelques minutes
  • Présence pool marginé endothélium suite agression tissu
  • Attraction par facteurs chimiotactiques pro-inflammatoires
  • Diapédèse
  • Caractérise phase aiguë :
    • Phagocytose, destruction, résorption tissus
• Exemple arthrite septique (infection genou) : infection, inflammation aiguë, afflux PNN dans la synoviale

Polynucléaires éosinophiles (PNE)

• Passage rapide temps très court sang
• Peu nombreux NFS
• Localisés surtout dans les tissus milieux extérieurs
• Absence de division
• Mobiles
• Destruction d'agents infectieux (Péroxydase)
• Parasites
• Pro-inflammatoires (cytokines) ; allergies
• Maladie parasitaire bilharziose (phase initiale)

Lymphocytes

• Taille: 7-8 microns
• Noyau occupant 80 à 90% du volume de la cellule
  • Cytoplasme réduit
  • riche en ARN
  • rapport nucléo-cytoplasmique élevé
• Non différenciables sur une coupe histologique standard colorée au MGG
• Différenciables par immunohistochimie (clusters de différenciation CD)
  • Lymphocytes B
  • Lymphocytes T
• Précurseurs moelle hématopoïétique -> formation des pré-lymphocytes B et T dans la moelle
• Les lymphocytes acquièrent leurs récepteurs de reconnaissance d'antigènes:
  • Lymphocytes B = moelle hématopoïétique
  • Lymphocytes T = thymus
• Circulation dans le sang et passage dans différents tissus du corps:
  • Conjonctif
  • Organes lymphoïdes secondaires
  • Recirculation

Plasmocytes

• Absence de division
• Pas dans le sang
• Synsthèse et sécrétion d'immunoglobulines
• Anticorps dirigés contre antigènes des Lymphocytes B
• Morphologie: Noyau excentré, chromatine condensée en mottes, cytoplasme basophile riche enREG
• Processus tumoral anarchiques:
  • Plasmocytome
  • Myélome

Système des monocytes - macrophages

• Monocytes: taille de 20 um, noyau réniforme et incisuré; cytoplasme vacuolisé.
• Macrophages: cellules plus volumineuse, grand cytoplasme vacuolisé et appareil vacuolaire important
• Les macrophages ont des lysosomes phagosomes
• La cellule souche hématopoïétique se différencie en monoblaste,promonocyte et enfin monocyte
• Transformation du monocyte en macrophage; durée de vie de plusieurs mois et division mitotique possible -> Possibilité d' activation par des cytokines ou des facteurs de croissance

Différenciation et transformation du système monocytes-macrophages

• Macrophages des sinus des ganglions lymphatiques et de la rate -> présentation des antigènes
• Ostéoclastes dans l'os -> résorption du tissu osseux 
• Cellules de Küpffer dans le foie -> phagocytose des vieilles hématies et récupération du fer 
• Microglie dans le cerveau
• Rôle de sentinelles -> Interviennent dans les infections et lors d'intrusion de particules étrangères
• Activées par des cytokines ou par tout ce qui est produit par des macrophages
• Les macrophages font de la phagocytose -> défense et nettoyage
• En cas de coopération avec d'autres leuchocytes; Sécrète des cytokines pro-inflammatoires
• Lymphocytes et PNN

Tableaux à insérer

• Macrophages M1 (pro-inflammatoires)
• Macrophages M2 (ant-inflammatoires)

La matrice extracellulaire

• Remplissage, lien et cohésion :
  • Assuré par les fibres et la substance fondamentale.
  • Enveloppe conjonctive autour nerfs et vaisseaux
• Support physique résistant :
  • Protection capsules conjonctives autour organes
    • Foie : capsule de Glisson
    • Rate
  • Enveloppe conjonctive autour nerfs et vaisseaux
  • Soutien tissus ostéo-cartilagineux
  • Rôle fibres solidité, résistance contraintes
• Rôles propres substance fondamentale :
  • Voies passage facilitant la diffusion transport molécules cellules
  • Stockage, réserve (eau, électrolytes, lipides, cytokines hormones)

SubstanceFondamentale

• Hydraté et riche en eau
• AspectTransparent etVisqueux
• Apparait optiquement vide -> Non colorée par Hématéine Eosine Safran (HES)
• N'a pasdeforme
• Liquide extracellulaire (plasma) :99% eau, ions, protéines, acides aminés
• Glycosaminoglycanes (GAG), Proteoglycans, Glycoprotéines

Les Glycosaminoglycanes (GAG)

• Volumineux avec des carboiles acides
• Attirent les ions positifs
• Forte hydrophilie: Attirrent une grandes quantités d'eau
• Se repoussents mutuellement: - -> Elasticité et amortissement
• GAG sont liés de manière covalente à des protéines
• Quatre types principaux d'aggrégats GAG: l'Hyaluronane, le Chondroïtine-sulfate, l'Héparane-sulfate, le Keratane-sulfate

Hyaluronanes

• Fixation des Proteoglycanes
• Interactions entre les cellules via CD44
• Solide par ses fibres de collagène et d'élastine
• Très hydratée -> Stockage et forte viscosité
• Lubrification via le liquide synovial
• Solidité par la pression des tissus
• Maintient ouvert le passage des cellules
• Haut taux dans les jeunes tissus
• Enregistre les processus cicatriels
• Diminue lors du vieillissement

Les Proteoglycanes

• Structure générale : GAG sulfates + Core proteine
• Différenciation selon leur taille (Grands et Petits)
• Différenciation selon la localisation:
  • Extracellulaire / interstitiels
  • Intracellulaires
  • De surface cellulaire/transmembranaires

Agrecanes

• Localisation interstitielle
• Localisation dans lé cartilage
• Coeur proteine avec chains de GAG sulfatés
• Monomères interagissemt avec I'Hyaluronane
  • Longueur peut atteinde 4 pm
  • Diffusion dans la MEC
  • Répartition de l'eau

Rôle des protéoglycanes extracellulaires

• Maintien de l'espace extracellulaire et de sa viscosité
• Amortissement des tissu conjonctifs grâce à la tension des charges négatives repoussées
• Aide la circulation des molécules selon leur taille et leur charge
• Empêche la diffusion d'agents pathogènes, contrecarré par les bactéries

Les Glycoprotéines

• Role: adhesion cellule/matrice et migration cellulaire
• Glycoprotéines importantes: fibronectine, laminine, ostéopontine, chondronectine

Les Fibres conjonctives

• Système collagène
• Système élastique

Système collagène

• 25% du poids sec de l'organisme
• Plusieurs types différents:
  • Collagène de type 1: 90% du système osseux
• Produite par
  • Myofibroblates
  • Chondroblastes
  • Ostéoblastes
  • Muscles lisses
  • Cellules épithéliales

Organisation des collagènes fibrillaires

• Regroupement = molécules de tropocollagène en
  • Fibrilles
  • Fibres
  • Faisceau

Groupes et types de collagènes

• Collagenes fibrillaires: résistance à la traction :
  • type I-II-III-V-XI
• Collagenes non-fibrillaires:
  • Collagènes associés
    • stabilite du réseau
    • Type 9+12
  • Collagenes à large mailles
    • Type 4/6/10
  • Collagenes ancrage basal -Type VII

Les fibres de réticuline

• Collagenes de type 3
  • Non visible sur coloration HES
  • Couleur noir sur une coloration impégnation argentique
  • Organes cellulaires:
  • moelle osseuse
  • tissus lymphoides
  • foie
  • Muscle lisse:
  • artères
  • myometre
  • intestin

Les fibres conjonctives du systmème ossesue

• Collage 1
  • grand diamètre
  • organisée en faisceaux
  • coloration en orange
• Distribuation: - derme - os - ligaments - sclérotiques
• Pathologies
  • maladie des os de verre

Fibres élastiques

• Localisées sur les tissus soumis aux forces mécaniques
• Protéïne hydrophobe; fibroblastes et cellules musculaires lisses
• Structure: composées de fibres élastiques
• Méthode de mise en évidence: Coloration rouge par l'orcéine
• Rôle: soutien et structure et élasticité aux tissus
• Syndrôme de Martan: maladie athéromateuse
• Remodelage tissulaire dans un tissu conjonctif
• Etre le synthäse ethla dégradratian matricielle

Lames basales

• Interface entre les cellules tissus conjonctifs
• Région spéciale de la MEC
  • épaisseur variable
  • glycoprotéínes collageniques: fibres de réticuline, network de collogène - glycoprotéines : Fibronectines
    • Proteoglycans

Visualation des Lames Basales

• Techniques de coloration comme le PAS
• Les lames basales consistent en 3 parties - lamina rara - lamina densa - lamina fibro-reticulaire

Les fonctions des lames basales

• Adhérence et relations Cellulo-Matricielles :
• Transmission bidirectionnelle
• Adaptation aux sollicitations mécaniques
• Amarrage épitéliums -lamelle basale
• Rôle du collagène VII
• Nutrition des épithéliums et filtration
• Ultrafiltration au niveau du glomérule rénal