Histologie: Le tissu nerveux

• M6 – Histologie, Fiche de cours n°8
• Le tissu nerveux

Généralités

• Le système nerveux humain est le plus complexe du corps.
• Il est constitué d'un réseau d'environ 100 milliards de cellules nerveuses.
• Les neurones sont organisés en circuits.
• D'un point de vue structurel, il existe 2 types de cellules : les cellules nerveuses (neurones) et les cellules gliales (névroglie), ainsi que la MEC et les capillaires.

Généralités: Point de vue anatomique : 2 grands systèmes nerveux

• Le système nerveux central (SNC) comprend l'encéphale (cerveau, tronc cérébral, cervelet) et la moelle épinière.
• Le système nerveux périphérique (SNP) comprend 12 paires de nerfs crâniens, 31 paires de nerfs rachidiens, et des ganglions nerveux (para-vertébraux ou latéro-vertébraux, et pré-viscéraux).
• La voie afférente sensitive du SNP contient des neurones sensitifs et sensoriels somatiques et viscéraux, et propage l'influx nerveux venant des récepteurs périphériques.
• La voie efférente motrice du SNP contient des neurones moteurs, et propage l'influx venant du SNC vers les cellules effectrices.

Généralités: Système nerveux périphérique : Subdivision de la voie efférente motrice

• Le système nerveux autonome est involontaire.
• Le système nerveux autonome possède 2 systèmes complémentaires : le sympathique et le parasympathique.
• Le système nerveux autonome innerve les muscles lisses des viscères, des glandes et du cœur.
• Le système nerveux somatique est volontaire et innerve les muscles squelettiques.

Organisation anatomique

• Voie afférente: Les nerfs sensitifs et sensoriels du SNP collectent les informations des organes sensoriels et sensitifs.
• Voie afférente: Le neurone afférent conduit et transmet l'information de ces récepteurs au niveau du SNC.
• SNC: Le SNC permet l'intégration et le traitement des informations.
• Voie efférente: Au niveau des glandes salivaires et des muscles lisses: champs d'action du système nerveux autonome.
• Voie efférente: Au niveau des muscles striés squelettiques: champs d'action du système nerveux somatique volontaire.

Organisation anatomique: Système nerveux central

• Les méninges sont composées de trois couches protectrices de tissu conjonctif recouvrant le SNC.
• De l'extérieur vers l'intérieur : dure-mère, leptoméninges (arachnoïde et pie-mère).
• Les méninges sont séparées par des espaces : espace sous-dural entre la dure-mère et l'arachnoïde, et espace sous-arachnoïdien entre l'arachnoïde et la pie-mère.
• Un méningiome est une tumeur bénigne développée aux dépens des méninges et constituée d'une prolifération de cellules méningothéliales.

Organisation anatomique: Système nerveux central: Méninges : Dure-mère

• La dure-mère est un tissu conjonctif collagénique, dense et résistant.
• Elle est composée de deux couches : la dure-mère périostée externe (plus fibreuse et plus collagénique) et la dure-mère méningée interne (qui émet des expansions).
• La dure-mère périostée externe contient : fibroblastes, fibres de collagène, cellules progénitrices osseuses et vaisseaux qui participent à l'innervation du périoste.
• La dure-mère méningée interne contient : fibres collagéniques, fibroblastes, vaisseaux et fibres nerveuses.
• La face interne de la dure-mère est constituée d'une couche discontinue de cellules méningothéliales, qui sont des cellules pavimenteuses apparentées à des cellules épithéliales.
• L'espace sous-dural est un espace virtuel ou la dure-mère étroitement appliquée sur l'arachnoïde, sans y adhérer.
• La composition de la dure-mère est : fibres de collagène, fibroblastes, fibres élastiques, vaisseaux et fibres nerveuses.

Organisation anatomique: Système nerveux central: Méninges: Arachnoïde

• L'arachnoïde est un tissu conjonctif contenant des fibroblastes, des fibres élastiques et du collagène.
• L'arachnoïde est une couche fine et avasculaire.
• Ses faces interne et externe sont tapissées par des cellules méningothéliales.
• Elle possède deux zones : une externe avec une membrane plate en contact avec la dure-mère, et une interne qui est un réseau en « toile d'araignée >>.
• La zone interne de l'arachnoïde contient des cellules arachnoïdiennes trabéculaires équivalente à des fibroblastes et des fibres de collagène.
• L'espace sous-arachnoïdien contient du liquide cérébro-spinal.
• L'espace sous-arachnoïdien contient de nombreuses et fines travées de tissu conjonctif émanant de l'arachnoïde, liant physiquement l'arachnoïde et la pie-mère.
• L'espace sous-arachnoïdien est traversé par les principales artères et veines destinées au cerveau.

Organisation anatomique: Système nerveux central: Méninges: Pie-mère

• La pie-mère est fermement appliquée à la surface du cerveau et repose sur la glie limitante constituée de pieds astrocytaires.
• Le tissu conjonctif de la pie-mère est lâche et contient des fibres élastiques et des cellules méningothéliales, et est vascularisé.

Organisation anatomique: Système nerveux central

• Le système nerveux central est composé de neurones, de cellules gliales, d'une matrice extracellulaire et de capillaires.
• Les capillaires ont un endothélium continu qui participe à la barrière hémato-encéphalique avec la lame basale et les astrocytes.
• Les fibres nerveuses sont composées d'un axone et de cellules gliales.
• Plusieurs fibres nerveuses se regroupent en faisceaux.

Organisation anatomique: Système nerveux central : Substance grise

• Dans le cerveau, la substance grise est située en périphérie (cortex) et dans les noyaux gris centraux.
• Dans la moelle épinière, la substance grise est la partie profonde en forme de H.
• La substance grise est constituée de neurones (péricaryons neuronaux, prolongements cellulaires non myélinisés des axones, dendrites et synapses), de cellules gliales, et de capillaires.

Organisation anatomique: Système nerveux central : Substance blanche

• Dans le cerveau, la substance blanche est la partie profonde.
• Dans la moelle épinière, la substance blanche se trouve en périphérie.
• La substance blanche est constituée d'axones neuronaux majoritairement myélinisés (ce qui lui donne sa couleur blanche), de cellules gliales et de vaisseaux.

Organisation anatomique: Système nerveux périphérique: Ganglions nerveux

• Les ganglions nerveux sont composés de corps cellulaires de neurones, d'axones et de cellules gliales (cellules satellites, cellules de Schwann) dans un tissu conjonctif lâche de soutien.

Organisation anatomique: Système nerveux périphérique : Nerfs

• Une fibre nerveuse est composée d'un axone et de cellules de Schwann.
• Plusieurs fibres nerveuses se regroupent en fascicules/faisceaux nerveux.
• Plusieurs faisceaux nerveux se regroupent pour former le nerf périphérique.
• Les nerfs sont constitué des axones, des cellules de Schwann autour des axones, et du tissu conjonctif entourant les structures nerveuses (épinèvre, périnèvre, endonèvre) et des capillaires.

Organisation anatomique: Système nerveux périphérique : Nerfs: Tissu conjonctifs périphériques

• L'épinèvre est le feuillet externe du nerf reliant différents fascicules nerveux au sein d'un même tronc nerveux.
• L'épinèvre contient : des fibroblastes, des mastocytes, des fibres de collagènes et fibres élastiques, une artère de type musculaire irriguant le tronc nerveux, du tissu adipeux.
• Le périnèvre est situé autour des fascicules nerveux et est un tissu de type épithélial.
• Le périnèvre est composé de 7 à 8 couches concentriques de cellules périneuriales séparées par du collagène et cernées par une lame basale.
• L'endonèvre entoure chaque axone et les cellules de Schwann qui lui sont associées.
• L'endonèvre contient : des capillaires sanguins, une MEC riche en GAG, des fibres de collagène hautement organisées, quelques fibroblastes, quelques mastocytes macrophages.

Organisation anatomique: Système nerveux périphérique: Tumeurs bénignes

• Un schwannome est une prolifération de cellules de Schwann tumorales.
• Un neurofibrome est une prolifération de cellules de Schwann, de cellules périneuriales et de fibroblastes de l'endonèvre. Les axones sont englobés dans la tumeur.
• Un périneuriome est une prolifération de cellules périneuriales tumorales.

Cellules du tissu nerveux: Neurones: Généralités

• Les cellules nerveuses (neurones) sont des cellules très différenciées qui possèdent de nombreuses fonctions : recueillir les informations provenant de récepteurs sensoriels, traiter les informations, fournir des signaux appropriés aux cellules effectrices.
• Sauf pour les cellules neurosensorielles olfactives et gustatives, les neurones matures sont des cellules statiques avec une faible capacité de renouvellement
• Des cellules souches dans le cerveau ont la capacité à se différencier en neurones.

Cellules du tissu nerveux: Neurones: Classification morphologique

• Pseudo-unipolaire : 1 prolongement branché en T (1 branche périphérique, 1 branche vers le SNC).
• Multipolaire : 1 axone et plusieurs dendrites.
• Bipolaire : 1 axone et 1 dendrite.
• Apolaire : cellules des bourgeons du goût.
• Unipolaire : présentant un unique prolongement (neurone du nerf trijumeau).

Cellules du tissu nerveux: Neurones: Classification fonctionnelle

• Neurones sensoriels: Essentiellement pseudo-unipolaires, une branche part en périphérie vers une zone de réception sensorielle du corps et une branche part vers le SNC.
• Motoneurones: Essentiellement multipolaires avec un corps cellulaire volumineux, un axone volumineux et nombreux prolongements dendritiques.
• Interneurones: Essentiellement bipolaires (petits neurones avec des prolongements courts) présents dans le SNC. Ils permettent la connexion entre les 2 autres types de neurones.

Cellules du tissu nerveux: Neurones: SN somatique / SN autonome

• Neurone sensoriel pseudo-unipolaire : Corps cellulaires dans les ganglions du SNP, racine dorsale du nerf rachidien.
• Interneurone bipolaire.
• Motoneurone multipolaire : Corps cellulaires dans le SNC (cerveau ou corne ventrale de la moelle épinière), axones présents dans les nerfs crâniens et rachidiens, 1 seul neurone entre le SNC et l'organe effecteur.
• 2 neurones entre le SNC et l'organe effecteur.
• Exemple du système autonome orthosympathique: Corps du premier neurone dans le SNC, axone (fibre pré-ganglionnaire myélinisée), ganglion nerveux autonome (hors du SNC, ganglions para vertébraux et pré viscéraux), fibre post ganglionnaire amyélinique.

Cellules du tissu nerveux: Neurones: Organisation cellulaire

• Péricaryon : corps cellulaire.
• Prolongements cytoplasmiques : dendrites et axone.

Cellules du tissu nerveux: Neurones: Organisation cellulaire: Péricaryon

• Noyau: Central et clair, avec un nucléole volumineux central et de la chromatine fine (résulte de son activité de synthèse).
• Organites: Réticulum endoplasmique granuleux (impliqué dans la synthèse protéique et formants des amas = corps de Nissl présents exclusivement dans le péricaryon et les dendrites), appareil de Golgi (juxta-nucléaire et développé, impliqué dans la neurosécrétion et la production de vésicules synaptiques), nombreuses mitochondries (dans tout le neurone, permettant la production d'énergie).
• Inclusions: grains de lipofuscines (issus de la dégradation moléculaire des lysosomes, leur quantité augmente avec l'âge), grains de mélanine (dans les neurones des noyaux gris centraux).

Cellules du tissu nerveux: Neurones: Organisation cellulaire : Dendrites

• Rôle: Réception des stimuli de l'environnement, transmission des informations afférentes seulement vers le corps cellulaire (sous la forme de potentiels inhibiteurs ou excitateurs).
• Organisation: Généralement multiples, en branches d'arbre = épines dendritiques (excroissances de la membrane dendritique du neurone).
• Composition: Cytoplasme similaire à celle du péricaryon, hormis pas d'appareil de Golgi, jamais myélinisées.

Cellules du tissu nerveux: Neurones: Organisation cellulaire : Axone

• Rôle: Production de l'influx nerveux et conduction de l'influx nerveux aux autres cellules (nerfs, muscles, cellules glandulaires) (sous forme de potentiels de dépolarisation = potentiels d'action).
• Organisation: Prolongement unique (long jusqu'à 1m) qui naît du corps cellulaire neuronal au niveau du cône d'implantation et se termine par une arborisation terminale (chaque branche se termine par le bouton synaptique).
• Composition: Cytoplasme similaire à celle du péricaryon, hormis pas de corps de Nissl, le plus souvent myélinisé.

Cellules du tissu nerveux: Neurones: Organisation cellulaire : Cytosquelette

• Riche et hautement organisé: Maintien de la forme particulière des neurones (notamment des axones dont la longueur peut atteindre 1 m) et transport intra-neuronal axonal.
• Composition: Microfilaments d'actine (disposés sous la membrane plasmique), filaments intermédiaires (regroupés en neurofibrilles, visibles en immunohistochimie, participent au contrôle de la forme et à la solidité du neurone) et microtubules (transport neuronal dans les deux sens).

Cellules du tissu nerveux: Neurones: Synapse

• Type particulier de jonction cellulaire: Contact entre deux neurones ou entre un neurone et une cellule effectrice (musculaire striée ou lisse, glandulaire).
• Rôles: Conversion du signal électrique pré-synaptique en signal chimique qui agit sur la cellule post-synaptique, transmission unidirectionnelle de l'influx nerveux.
• Organisation: Bouton synaptique (issu de l'axone terminal de la cellule pré-synaptique) et membrane de la cellule post-synaptique délimitent un espace appelé fente synaptique, présence de vésicules synaptiques au sein de la cellule pré-synaptique contenant des neurotransmetteurs qui vont se fixer sur les récepteurs membranaires de la cellule post-synaptique une fois libérés par exocytose.

Cellules du tissu nerveux

• Cellules gliales sont 10 fois plus nombreuses que les neurones.
• Cellules gliales ont la capacité de division.
• Les fonctions des cellules gliales sont: soutien métabolique, et mécanique/physique, protection des neurones, et régulation de la propagation de l'influx nerveux.
• Il existe 5 types de cellules gliales qui sont divisés entre le SNC et le SNP.
• SNC: oligodendrocytes, astrocytes, cellules microgliales, et cellules épendymaires.
• SNP: cellules de Schwann.

Cellules du tissu nerveux: Cellules gliales: Oligodendrocytes

• Les oligodendrocytes représentent 75% des cellules gliales et sont présents dans la substance blanche et la substance grise.
• Les rôles des oligodendrocytes sont servir d'isolant électrique et produire la myéline dans le SNC.

Cellules du tissu nerveux: Cellules gliales: 2 Types d'oligodendrocytes

• Interfasciculaires: Dans la substance blanche, en périphérie des axones du SNC. Impliqués dans la production/maintien de la myéline.
• Satellites: Dans la substance grise, en périphérie des corps cellulaires des neurones, rôle de protection vis-à-vis du corps cellulaire des neurones.

Cellules du tissu nerveux: Cellules gliales: Astrocytes

• Les astrocytes sont les plus volumineuses de la glie et riches en filaments intermédiaires.
• Les rôles des astrocytes sont le support structural et métabolique des neurones, et le soutien au maintien de la barrière hémato-encéphalique (couche continue d'astrocytes le long des vaisseaux).

Cellules du tissu nerveux: Cellules gliales: 2 Types d'astrocytes

• Protoplasmiques : se trouvent dans la substance grise du SNC. Leurs prolongements sont nombreux, petits et ramifiés et assurent la connexion à la fois aux méninges, aux vaisseaux et aux neurones.
• Fibreux: se trouvent sont dans la substance blanche du SNC. Leurs prolongements sont longs et généralement non ramifiés.

Cellules du tissu nerveux: Cellules gliales: Cellules microgliales = Microglie

• Les cellules microgliales représentent 5% des cellules gliales.
• Elles appartiennent au système monocytes/macrophages.
• Elles sont disséminées dans la substance blanche et la substance grise.
• Rôles: phagocytose, protection contre virus, micro-organismes et tumeurs.
• Morphologie: Noyau en forme de baguette, prolongements cytoplasmiques visibles en immunohistochimie.

Cellules du tissu nerveux: Cellules gliales: Cellules épendymaires

• Revêtement pseudo-épithélial cubo-cylindrique unistratifié qui tapisse les cavités ventriculaires du cerveau et le canal épendymaire de la moelle épinière.
• Les plexus choroïdes sont constitués de cellules épendymaires modifiées produisant/maintenant la composition du liquide cérébro-spinal
• Les cellules épendymaires sont polarisées.
• Pôle apical : Présence de cils qui permettent la mise en mouvement liquide cérébro-spinal.
• Pôle basal : Présence de fins prolongements cytoplasmiques et reposant sur la lame sous-épendymaire.

Cellules du tissu nerveux: Cellules gliales: Cellules de Schwann

• Généralités: Un noyau et un cytoplasme délimité par une membrane basale et enveloppant l'axone de tous les nerfs périphériques.
• Fibres nerveuses amyéliniques: Plusieurs axones invaginés dans une cellule de Schwann mais non enroulés, fibres post-ganglionnaires du système nerveux autonome.
• Fibres nerveuses myélinisées: Un seul axone enroulé dans une cellule de Schwann, la plupart des fibres du SNP.
• Myéline: Substance lipoprotéique formée des replis de la membrane plasmique de la cellule de Schwann, ne recouvre que les axones, jamais les dendrites.
• Internode: Segment d'axone myélinisé par une cellule de Schwann délimité par 2 nœuds de Ranvier, le SNC: 1 oligodendrocyte entoure plusieurs axones.
• Rôles de la myéline : Protéger et isoler électriquement les axones et augmenter la vitesse de conduction de l'influx nerveux.
• Fibres myélinisées du SNP :