Structure et fonction des poils chez les mammifères

Anatomie et physiologie de la peau

• La peau est l'organe le plus étendu du corps, représentant 24% du poids corporel chez le chiot nouveau-né et 12% chez le chien adulte.
• Elle assure de nombreuses fonctions vitales.
• La structure, les fonctions et le pelage varient selon l'espèce, la race, le sexe, l'âge et la zone corporelle.

Structure histologique de la peau

• La peau comprend l'épiderme, le derme, les annexes épidermiques et l'hypoderme, excluant les tissus osseux et cartilagineux.

Épiderme

• C'est la couche la plus superficielle et la moins épaisse, mesurant en moyenne 30 à 95 micromètres dans les zones poilues.
• Il est plus mince chez le chien que chez l'homme et plus épais dans les zones non velues comme la truffe et les coussinets.
• L'épiderme est un épithélium malpighien kératinisé, principalement composé de kératinocytes.
• Les kératinocytes se multiplient, se transforment et migrent en permanence de la profondeur à la surface, où ils s'exfolient.
• Ils participent activement à la production de substances variées, contribuant à la cicatrisation et à la défense de l'organisme.

Couches cellulaires de l'épiderme du chien

• Couche basale : couche la plus profonde avec une rangée de kératinocytes cylindriques ou cubiques basophiles contenant des mitoses.
• Couche épineuse : comprend 5 à 10 rangées cellulaires de kératinocytes polyédriques et éosinophiles.
• Couche granuleuse : formée de 2 à 3 rangées de kératinocytes aplatis contenant d'importantes granulations basophiles (grains de kératohyaline).
• Couche cornée : il s'agit de la couche la plus superficielle et la plus épaisse, avec de 5 à 15 rangées de cornéocytes aplatis sans noyaux ni organites.
• L'empilement dense des cellules épidermiques offre une excellente protection contre les agresseurs.
• Les cellules sont adhérentes grâce aux desmosomes, et les kératinocytes basaux adhèrent à la matrice du derme via les hémidesmosomes.
• Les tonofilaments de kératine, avec les microfilaments et microtubules, constituent le cytosquelette des cellules et se fixent sur les desmosomes et hémidesmosomes.
• Les cellules de Langerhans, représentant 3 à 8% des cellules épidermiques, jouent un rôle clé dans la réponse immunitaire en reconnaissant les agents pathogènes.
• Les cellules de Merkel agissent comme récepteurs nerveux, jouant un rôle dans la sensation tactile.
• Les mélanocytes synthétisent des pigments donnant sa couleur à la peau, localisés dans la couche basale, avec une densité d'environ 1 mélanocyte pour 10 kératinocytes.
• La mélanine est produite à partir de précurseurs et stockée dans les mélanosomes, transférés aux kératinocytes voisins pour protéger le matériel génomique des rayons UV.
• Les carnivores ont deux principaux pigments : les eumélanines (noires) et les phaéomélanines (rouges à brunes).
• La couleur de la peau dépend de la quantité de mélanine dans les kératinocytes, offrant une protection contre le rayonnement solaire.
• En vieillissant, la production de pigments par les mélanocytes diminue, entraînant le grisonnement.

Cornéogénèse et desquamation

• Le processus de cornéogenèse recouvre les transformations biochimiques et morphologiques des cellules basales en cornéocytes anucléés.
• Cette différenciation terminale créée la couche cornée, une structure spécialisée formant une barrière contre l'environnement.
• Les cellules cornées sont constamment remplacées et éliminées à la surface, assurant une épaisseur constante de la peau.
• Chez un chien sain, une cellule née dans la couche basale met entre 21 et 28 jours à être éliminée par desquamation.
• La cornéogénèse comprend trois processus biochimiques suivis de la desquamation :
• La formation et l'organisation des filaments intermédiaires de kératine.
• La production d'un film lipidique recouvrant les espaces intercornéocytaires.
• La synthèse d'une enveloppe cornée à matrice dense enserrant des filaments sans noyau.

Structure de la barrière cutanée

• La barrière cutanée est la couche cornée, composée de cornéocytes liés par une matrice lipidique intercellulaire organisée en lamelles.
• Les lipides lamellaires entre les cornéocytes assurent la cohésion de la structure.
• Les cornéocytes résultent de la cornification des kératinocytes, remplis d'une matrice amorphe de filaments de kératine agrégés par la filaggrine.
• La filaggrine, issue de la déphosphorylation de la profilaggrine, contribue à la résistance de la barrière et à l'hydratation de la couche cornée.
• Les acides aminés libres, produits par la dégradation de la filaggrine, forment le natural moisturizing factor (NMF).
• Les kératinocytes produisent une enveloppe cellulaire cornée remplaçant la membrane plasmique, doublée par une enveloppe lipidique, formée de céramides.
• Les cornéodesmosomes et jonctions serrées lient les cornéocytes et stabilisent la structure.
• La matrice lipidique intercellulaire constitue 10 à15 % du poids sec du stratum corneum, composée de : 50 % céramides, 10 % acides gras, 25 % cholestérol et 15 % glucosylcéramides.
• Les lipides de la couche cornée stockés dans les corps lamellaires sont transformés en lamelles après expulsion dans l'espace intercellulaire.

Lipides dans barrière cutanée

• Céramides : Ils sont des sphingolipides complexes hydroxylés, présents sous forme libre et liée aux protéines de l'enveloppe cornée. Neuf céramides libres, trois liées, trois bases sont mis en évidence chez le chien.
• Les acides gras libres : Ils possèdent une chaîne carbonée de 14 à 28 atomes et diffèrent de ceux du sérum ou du sébum, synthétisés de novo dans l'épiderme.
• Le cholestérol : Il améliore la plasticité et la rigidité des membranes, le sulfate de cholestérol assurant la cohésion intercellulaire.
• La barrière cutanée est en constant renouvellement grâce à la kératinisation des kératinocytes et à la desquamation des cornéocytes permise par l'hydrolyse des cornéodesmosomes.
• Ce processus est régulé par des enzymes protéolytiques (protéases), leurs inhibiteurs et les lipases.

Derme

• Le derme est le tissu de soutien de l'épiderme, une structure complexe riche en protéines, en glucides, en eau, en vaisseaux sanguins et en nerfs.
• Sa taille varie selon les localisations, représentant de 10  à 40 fois l'épaisseur de l'épiderme.

Composition

• Matrice non fibreuse : constituée d'eau, d'ions et de protéoglycannes permettant l'hydratation, la fixation de cations et la migration des cellules.
• Fibres : comprennent 90 % de fibres de collagène synthétisées par les fibroblastes pour la structure et élasticité et responsables de sa souplesse.
• Cellules résidentes (histiocytes, fibroblastes et mastocytes) et circulantes (lymphocytes et plasmocytes).
• L'histiocyte et le macrophage sont la même cellule, le premier étant la forme non activée et le second, la forme activée.

Follicule Pileux

• Chez le chien et le chat, l'épiderme synthétise les poils via des structures spécialisées, les follicules pileux, des extensions de l'épiderme dans le derme.
• Le follicule pileux est composé de trois parties distinctes : l'infundibulum, l'isthme et la partie profonde, avec cinq zones différentes : le bulbe pilaire, la tige, les gaines épithéliales, la membrane vasculaire et le gaîne conjonctive.
• Les cellules pluripotentes de la matrice donnent naissance au poil et à la gaine épithéliale interne.
• La papille dermique a un volume proportionnel à la taille du poil et est vascularisée en période de croissance pilaire.

Structure longitudinale du follicule pileux

• Ostiole folliculaire : ouverture à plus ou moins bouchée par des cornéocytes.
• Infundibulum : Première partie du canal folliculaire.
• Isthme : partie moyenne du canal.
• Segment inférieur : partie du follicule entre l'insertion du muscle arrecteur et la papille dermique.
• Gaine épithéliale externe : invagination tubulaire de l'épiderme s'amincissant avec la profondeur.
• Gaine épithéliale interne : entoure la racine du poil et forme 3 couches (interne, moyenne et externe).

Poil

• Cellules épithéliales kératinisées organisées de la périphérie au centre en : cuticule, cortex et médulla.
• La cuticule périphérique : avec des cellules cornées aplaties, formant des écailles riches en cystine.
• Le cortex : la couche moyenne, épaisse, de cellules cornées fusiformes contenant la mélanine.
• La médulla : Partie interne parfois absente constituée de cellules variables et souvent vacuolisées ; c'est l'air de la médulla qui confère l'aspect blanc ou les reflets argentés.

Organisation des follicules pileux

• Les follicules pileux sont habituellement inclinés à 30-60 °C, et cette inclinaison est plus marquée dans les races à poil ras.
• Chez les carnivores, les follicules sont composés, chaque pore donnant une touffe de poils primaires et secondaires.
• Les poils primaires sont les plus grands, comprenant les poils de jarre (principaux) et de garde (latéraux) et les poils secondaires est le duvet.
• Les poils primaires ont toujours une glande sébacée, une glande sudoripare et un muscle arrecteur, tandis que les poils secondaires n'ont pas toujours de glandes apocrine ni de muscle arrecteur.
• Un follicule pileux a un poil primaire principal, 2 à 5 poils primaires latéraux et jusqu'à 20 poils secondaires, variable selon la zone cutanée et la race.

Follicules pileux spécialisés

• Vibrisses : au niveau du museau, des lèvres, des paupières, de la face et du cou.
• Organe carpien : poils sensoriels sur la face palmaire du carpe chez le chat.
• Poils tylotriches : dispersés dans le pelage, de plus grande taille et entourés d'un complexe neuro-sensoriel.

Cycle pilaire

• Les poils poussent de façon cyclique en trois phases :
• Anagène: phase de croissance active.
• Catagène : phase de regression.
• Télogène : phase de repos ou dormance.
• Anagène : le follicule s'enfonce en profondeur, émergeant d'un germe accessoire et proliférant rapidement. La durée de l'anagène détermine la longueur limite des poils.
• Catagène : arrêt de la croissance, rétraction du bulbe pilaire et apoptose des cellules.
• Télogène : phase de dormance. La durée de cette phase augmente avec l'âge.
• Exogène : phase de chute du poil.
• Le photopériodisme, les hormones thyroïdiennes et sexuelles, et la température influencent le cycle pilaire.
• Les traumatismes et les nutriments jouent également un rôle.
• Mues : cycle de croissance indépendant de chaque follicule.
• Les deux principales mues sont celles de printemps (pelage d'été) et d'automne (pelage d'hiver).
• Les chiens d'extérieur muent deux fois par an, tandis que les chiens d'intérieur muent tout au long de l'année.

Les fonctions du pelage

• Protection contre agressions mécaniques ou chimiques, thermorégulation et camouflage.
• Rôle sensoriel : poils tactiles du pelage.

Glandes sébacées

• Elles sont présentes sur tout le tégument cutané pilaire, sauf sur la truffe et les coussinets plantaires chez les carnivores ;
• Elles ont en forme de massue avec des lobules bordés par une membrane basale. Les cellules basales, se différencient et sécrètent le sébum par un processus holocrine ;
• Elles peuvent s'ouvrir directement à la surface ou dans le canal folliculaire. Le sébum intègre la couche cornée superficielle.

Composition moyenne du sébum chez le chien

• 48,5 % cholestérol total ; 48 % diesters et cires ; 3,5 % acides gras libres.
• Il assure une bonne qualité la protection, cohésion et souplesse de l'épiderme.
• Le sébum imperméabilise les téguments, protège contre les chocs, microbienne, chimique et thermique.
• Les Specializations glandulaires sébacées : des glandes hepatoïdes, des glandes de Meibemius et de Tyson.

Glandes sudoripares

• Responsables de la transpiration, peu développée chez le chien pour la thermorégulation.
• Simples glandes tubulaires, avec une partie sécrétrice pelotonnée et une paroi unistratifiée de cellules cylindriques sécrétrices . Leur sécrétion est mérocrine.
• Deux types :
  • épitrichiales, annexées les folliccules pileux sécrétant des protèines épaisses, riches, odorantes, principalement au le niveau.
  • atrichiales, présentes sur les coussinets.Elles leurs sont sous commande du système nerveux.
• Glandes cérumineuses, anales, sinus para-nnaux, glandes de Mull, glandes mammaires.

Muscles arrecteurs

• Muscles lisses insérés sur le follicule pileux et le derme superficiel et permettaient son érection via une innervation orthocompathique.

Vaisseaux

• La peau content un réseau vaste vaisseaux : rôle dans thermoregulation et defense immunitaire.
• Artères des envoient, depuis hypoderme, et forment profondes des plexuses artérielles.Capillaries ont des bras ascendants et descendants.
• Lymphatiques sont visible uniquement lors de stases et métastases

Innervation cutaneous

• Motrices : systèmes nerveuses sympa innervant les muscles vaisseaux et érecteurs.
• Sensitives : correspondaient aux dendrites de