7 - TISSU MUSCULAIRE PDF

UE2 – Histologie Pr. Belaud-Rotureau 7- TISSU MUSCULAIRE SOMMAIRE I – Définitions.........................................................................

UE2 – Histologie Pr. Belaud-Rotureau 7- TISSU MUSCULAIRE SOMMAIRE I – Définitions......................................................................................................................................................... 3 A. Cellules musculaires lisses............................................................................................................................... 3 B. Cellules musculaires striées............................................................................................................................. 3 1. Muscles squelettiques volontaires................................................................................................................... 3 2. Muscle cardiaque............................................................................................................................................ 3 C. Caractéristiques des tissus musculaires........................................................................................................... 4 II – Embryologie...................................................................................................................................................... 4 A. Tissu musculaire strié squelettique..................................................................................................................4 1. Origine............................................................................................................................................................. 4 2. Histogenèse..................................................................................................................................................... 4 B. Tissu musculaire strié cardiaque...................................................................................................................... 5 C. Tissu musculaire lisse.......................................................................................................................................5 1. Origine............................................................................................................................................................. 5 2. Histogenèse..................................................................................................................................................... 5 III – Protéines contractiles....................................................................................................................................... 5 A. Actine.............................................................................................................................................................. 5 B. Myosine........................................................................................................................................................... 6 IV – Tissu musculaire lisse....................................................................................................................................... 7 A. Histomorphologie............................................................................................................................................ 7 1. Aspect général................................................................................................................................................. 7 2. Sarcolemme..................................................................................................................................................... 7 3. Cytoplasme = Sarcoplasme.............................................................................................................................. 8 a. Myofilaments............................................................................................................................................... 8 b. Corps denses............................................................................................................................................... 9 B. Histophysiologie.............................................................................................................................................. 9 1. Aspect de la FML............................................................................................................................................. 9 2. Qualité de la contraction............................................................................................................................... 10 C. Rapports........................................................................................................................................................10 1. Rapports entre les cellules musculaires lisses............................................................................................... 10 2. Rapport avec la vascularisation et l’innervation............................................................................................ 10 D. Renouvellement et régénération................................................................................................................... 11 E. Pathologies........................................................................................................................................................ 11 F. Classification...................................................................................................................................................... 12 V – Tissu musculaire strié squelettique.................................................................................................................. 12 A. Aspect à faible grossissement........................................................................................................................ 12 B. Ultrastructure................................................................................................................................................14 1 UE2 – Histologie Pr. Belaud-Rotureau 1. Myofilaments.................................................................................................................................................14 a. Filaments fins d’actine............................................................................................................................... 14 b. Filaments épais de myosine....................................................................................................................... 15 2. Organisation du sarcomère............................................................................................................................15 a. Myofilaments............................................................................................................................................. 15 b. Éléments du cytosquelette........................................................................................................................ 17 c. Réticulum endoplasmique lisse................................................................................................................. 17 d. Sarcolemme............................................................................................................................................... 18 C. Rapports........................................................................................................................................................19 1. Rapports entre les fibres musculaires striées................................................................................................19 2. Rapports avec l’innervation...........................................................................................................................19 a. Fibres motrices.......................................................................................................................................... 19 b. Fibres sensitives......................................................................................................................................... 20 3. Rapports avec la vascularisation.................................................................................................................... 20 D. Régénération................................................................................................................................................. 20 1. Régénération sans intervention de cellules satellites....................................................................................20 2. Régénération avec intervention de cellules satellites.................................................................................... 20 E. Anomalies génétiques....................................................................................................................................... 20 VI – Tissu musculaire strié cardiaque..................................................................................................................... 21 A. Populations cellulaires................................................................................................................................... 22 1. Cardiomyocytes à fonction principale contractile.......................................................................................... 22 a. Structure cellulaire.................................................................................................................................... 22 b. REL............................................................................................................................................................. 23 c. Sarcolemma............................................................................................................................................... 23 2. Hétérogénéité des cardiomyocytes............................................................................................................... 23 B. Pathologies cardiomyopathiques................................................................................................................... 24 VII – Classification................................................................................................................................................. 24 2 UE2 – Histologie Tissu musculaire I – Définitions C'est un tissu spécialisé dans la contractilité. Il est très répandu dans l'organisme et permet d'assurer tous les mouvements : - Volontaires : marcher, préhension, posture - Involontaires : péristaltisme des intestins, mouvements cardiaques Cette contractilité est due à des protéines filamenteuses spécifiques essentielles : l’actine et la myosine. Leur organisation dans les tissus musculaires permet de différencier : - Les cellules musculaires lisses (CML) qui sont des cellules spécialisées, les myofilaments ne sont pas strié - Les cellules musculaires striées (CMS) qui sont des ensembles syncitiaux spécialisés (grands ensembles avec de nombreux noyaux).: - muscles squelettiques - muscles cardiaques A. Cellules musculaires lisses Ce sont des cellules spécialisées. On y trouve des cellules : - Isolées ou en petit nombre ; exemple : cellules myoépithéliales horripilatrices - Associées en grand nombre qui vont constituer des nappes musculaires ; exemple : musculeuse digestive (qui va permettre la progression du bol alimentaire), urinaires, utérine, artérielle L'agencement de l'actine et de la myosine dans ces cellules ne fait apparaître aucunes striations ⇒ lisses Au repos, le couple actine-myosine n'est pas préorienté dans ces CML. B. Cellules musculaires striées Ce sont des cellules très nombreuses, groupées en organes macroscopiquement distincts, comme par exemple les muscles squelettiques volontaires au niveau des membres. 1. Muscles squelettiques volontaires Ce sont des ensembles syncitiaux spécialisés : Cellules géantes à multiples noyaux ; issues de la fusion de cellules classiques. En MO, on visualise des myofibrilles organisées en faisceaux de myofibrilles, ce sont des cylindres qui font un diamètre de 1 à 2 microns et qui sont parallèles au grand axe de la cellule musculaire striée. Ces myofibrilles présentent une striation transversale (alternance bande sombre et bande clair) concordante de l'une à l'autre ce qui explique l'aspect strié de l'ensemble de la fibre. En ME, les myofilaments (les filaments des myofibrilles) sont repérables par leur agencement spatial, et le couple actine/myosine est toujours préorienté, même au repos. 2. Muscle cardiaque 3 UE2 – Histologie Tissu musculaire Il existe également des cellules musculaires striées au niveau du muscle cardiaque. Il possède une organisation en cellule (un seul noyau) et non en syncytium mais le muscle cardiaque possède dans ses cellules des myofibrilles, correspondants à des fibres musculaires striées. C. Caractéristiques des tissus musculaires Chaque type de tissu musculaires va répondre à des actions physiologiques différentes : - Le tissu musculaire lisse est impliqué dans la motricité involontaire (Ex : contraction des intestins) → Relativement peu innervé par le système nerveux végétatif = orthosympathique et parasympathique (autonome, involontaire) → Les contractions sont lentes et durables (ex : tonus des artères) - Le tissu musculaire strié squelettique est responsable de tous les mouvements volontaires → Très richement innervé par essentiellement le système nerveux central (système cérébro-spinal) → Les contractions sont brèves, rapide et réitérées (ex : porter quelque chose de lourd, car contraction forte mais non prolongée : on ne peut pas porter en continu) - Le tissu musculaire strié cardiaque est responsable de contractions involontaires (sauf exceptions  sportifs) → Innervé par le système nerveux végétatif (responsable des fonctions involontaires,automatiques : digestion, PA, respiration...) Dans le muscle strié on trouve un pigment, de la myoglobine, proche de l'hémoglobine et également capable de fixer l'oxygène qui donne sa couleur rouge au muscle. II – Embryologie La majeure partie des muscles dérivent du mésoblaste et de son dérivé le mésenchyme. A. Tissu musculaire strié squelettique 1. Origine Le tissu musculaire strié squelettique dérive des myotomes (partie externe des somites) pour les muscles du corps et des membres et des arcs branchiaux pour les muscles de la tête et du cou 2. Histogenèse Les premiers éléments musculaires apparaissent dès la 8èmesemaine de vie intra utérine et permet la constitution de ces cellules syncitiales. Ces cellules ont un aspect épithélial, qu'elles perdent : elles s'arrondissent pour former des myoblastes et ces myoblastes vont fusionner leur cytoplasme pour former des myotubes. Les filaments contractiles apparaissent au moment de la fusion. Les noyaux vont se multiplier. Tout d'abord ils restent au centre du myotube et puis au fur et à mesure de la maturation ils vont se disposer en périphérie sous la membrane plasmique. On a constitution de la fibre musculaire strié squelettique qui est un syncytium. On trouve en périphérie des petites cellules qu’on appelle cellules satellites et qui permettront en cas de lésion de réparer le muscle. 4 UE2 – Histologie Tissu musculaire Le nombre de fibres musculaires d'un muscle strié squelettique est pratiquement définitif à la naissance (QCM), et ensuite chaque fibre va croître en longueur et en épaisseur par adjonctions de cellules satellites restées embryonnaires. L'innervation est essentielle à l'activité physiologique. Quand on a une rupture de l'innervation on a un arrêt de la contraction musculaire, une paralysie. Ces fibres musculaires striées, on les appelle aussi rhabdomyocytes. Une tumeur de ces cellules est un rhabdomyosarcome. B. Tissu musculaire strié cardiaque Le muscle cardiaque dérive de la splanchnopleure. Au niveau du muscle cardiaque il n'y a pas de cellules satellites : elles ne peuvent pas se régénérer. La vascularisation est dite terminale = pas d’anastomoses entre les branches artérielles. Donc si on a une oblitération comme lors d’un infarctus du myocarde, on a une ischémie(manque d’oxygène) dans la zone en aval (=arrêt de la vascu), donc nécrose des cellules cardiaques → cicatrice fibreuse et un déficit fonctionnel du cœur. C. Tissu musculaire lisse 1. Origine Concernant le tissu musculaire lisse, il dérive essentiellement des lames latérales. 2. Histogenèse - Les cellules mésenchymateuses deviennent fusiformes et contrairement aux fibres musculaires striées on a une organisation cellulaire classique. Les cellules peuvent s’associer en muscles ou nappes musculaires. Ces cellules on les appelle les léiomyocytes : - Ont un noyau central et allongé - Pas de striations des myofibrilles, qui sont agencées entre les plaques denses et les corps denses - Lors de la contraction, la cellule se raccourcit et le noyau est vrillé - S’agencent pour former des aspects en banc de poisson La taille des muscles lisses peut augmenter à partir d'éléments peu différenciés ou bien par multiplication des cellules musculaires lisses (exemple : cellules de l’utérus pendant la période de gestation) ou par augmentation du volume des cellules. Quelques muscles ou éléments proches des muscles auront une origine, ectoblastique comme les muscles de l’iris. Tumeur malignes ⇒ léïomyosarcomes / tumeur bénigne ⇒ fibrome (= ++ chez les femmes) III – Protéines contractiles Les protéines contractiles principales sont l'actine et la myosine. A. Actine Elle a un PM de 42kD, c'est une petite protéine globulaire constitué de 376 AA dont la séquence primaire est connue. 5 UE2 – Histologie Tissu musculaire Cette actine n'existe pas que dans les cellules musculaires. Elle peut adopter des états d'organisation variés dans les cellules non-musculaire : - L'actine G est un monomère d'actine qui n'existe qu'en présence de faibles forces ioniques et la simple augmentation physiologique de la force ionique liée à l'entrée de calcium ou de magnésium et d'ATP provoque la polymérisation de l'actine, sous forme d’hélice alpha pour former de l'actine F - L’actine F (7 nm d'épaisseur et environ 1µm de long) = filament fin d'actine - Il existe 4 isoformes musculaires : squelettique, cardiaque, vasculaire et viscérale Filament fin différent des filaments fin d’actine, sans actine car ils ont autre chose Lors de la polymérisation : Chaque molécule d'actine G se lie à une molécule d'ATP qui est hydrolysée et l'ADP reste lié à l'actine. Chaque molécule d'actine G se lie à d'autres molécules identiques pour former l'actine F Des interactions s'établissent avec des cations divalents Des interactions s'établissent avec des protéines régulatrices  Exemple : troponines et tropomyosine dans les CMS squelettiques Des interactions s'établissent avec la myosine (constituant des filaments épais). Le filament fin des muscles striés n’est pas uniquement composé d’actine, il y a aussi de la troponine et de la tropomyosine dans les CMS. B. Myosine La myosine est une protéine filamenteuse constituée de : - 2 chaînes lourdes identiques entre elles et de PM très élevé 200 000 Da (dimère) - 4 chaînes légères (2 par chaîne lourde) : 2 de 17kDa + 2 de 20kDa 2 des chaînes légères possèdent une structure proche de celle des protéines qui fixent le calcium : la troponine. Chaque chaîne lourde est une protéine asymétrique constituée de 3 domaines : - 1 domaine globulaire (les têtes) chacun étant associé à 2 chaînes légères par des liaisons non covalentes. - 2 domaines hélicoïdaux formés par des hélices α. Liaisons non covalentes Ces domaines sont séparés par des structures plus lâches qui constituent des charnières (permettent d’expliquer les déformations de la myosine en ME lors de la contraction) (en bleu clair). Ces molécules de myosine peuvent s’associer pour former un filament bipolaire. Les molécules de myosine présentent 3 propriétés caractéristiques : - Elles sont capables de se liée de manière réversible aux filaments d'actine. Cette liaison se fait par l'extrémité globuleuse de la myosine - Elles sont capables d'hydrolyser l'ATP : activé ATPasique présente au niveau des têtes globulaires de myosine. Cette activité est très augmentée par la fixation à l'actine → C’est cela qui permet la contraction, + énergie... 6 UE2 – Histologie Tissu musculaire - Spontanément elles vont s'agencer entres elles pour former les filaments bipolaires épais qui comportent de nombreuses molécules de myosines actives (200 à 300). Dans la CMS il existe au milieu du filament une zone dépourvue de têtes, alors qu’elles se répartissent tout au long du filament dans la CML. IV – Tissu musculaire lisse Les cellules musculaires lisses sont rarement organisées en organe anatomiquement indépendants, à l'exception du myomètre (utérus). Elles se présentent plutôt sous la forme de couches musculeuses concentriques et superposées, autour de nombreuses viscères creux (comme le tube digestif). Ce tissu musculaire lisse forme donc la musculature dite involontaire ou encore automatique qui va permettre de nombreuses fonctions dont la progression du contenu de divers appareils tubulaires : appareil digestif, appareil urinaire, appareil vasculaire ou l'utérus. Du fait de cette organisation, le tissu musculaire lisse participe à la régulation de grandes fonctions physiologiques comme la respiration, la digestion, la circulation sanguine, la parturition/procréation. A. Histomorphologie 1. Aspect général Ce sont de grosses cellules fusiformes à pointes effilées qui font 50 à 200 microns de long et jusqu'à 800 microns dans l'utérus gravide (quand il y a un conceptus). Leur diamètre est de 5 microns aux extrémités à 15 microns au centre de la cellule, là où il y a le noyau central qui est allongé et qui fait 10 à 25 microns de long. Il se vrille lors de la contraction (mais il ne se contracte pas). Il est situé à la partie centrale et renflée de la cellule et possède un à deux nucléoles. 2. Sarcolemme Au niveau des fibres musculaires il y a une structure qui s'appelle le sarcolemme. C'est l'ensemble constitué par la membrane plasmique et la lame basale. La membrane plasmique comporte 3 éléments importants dans ces fibres musculaires lisses : → Des jonctions de type GAP (communicantes) perméables qui sont présentes au niveau de zones d'accolement que l'on appelle des nexus. Leur rôle est de conduire les échanges et de propager la contraction. → De nombreuses invaginations sur environ 5% de la surface de la cellule (présence importante) : les cavéolaes. Ces invaginations de la MP bordent régulièrement le bord de la membrane cellulaire et la festonnent. Elles forment des microvésicules, de la taille des vésicules de pinocytose. Sous ces invaginations on a les saccules du REL au niveau intracellulaire, importantes pour la contraction. Les caveolaes contiennent du calcium, elles ne se détachent pas de la 7 UE2 – Histologie Tissu musculaire membrane, elles ne sont pas internalisées et elles sont le site exclusif de la localisation de la dystrophine et de l'utrophine qui sont deux protéines très importantes pour maintenir l'intégrité de la membrane. → Des plaques denses (=/ corps denses) au niveau de la MP : - Vers l'extérieur/MEC elles permettent l'accrochage par l'intermédiaire d'intégrines, aux molécules de la MEC. - Vers l'intérieur, elles permettent l'accrochage des filaments fins d’actine et des protéines associées entre les plaques denses et les corps denses. Les corps denses sont cytoplasmiques et les plaques denses membranaires. Ces plaques sont constituées de nombreuses molécules en particulier la desmine, l'α-actinine, la vinculine et la taline. (QCM). La lame basale contient de la laminine, de la fibronectine, du collagène (IV et V) et de l'élastine. 3. Cytoplasme = Sarcoplasme Il peut être partagé en deux régions : - Une région périphérique qui est le siège des myofilaments contractiles et des corps denses - Une région centrale autour du noyau qui contient l'essentiel des organites cellulaires et le centre cellulaire a. Myofilaments → Filaments fins d’actine La cellule au repos comporte une quantité très importante de filaments fins et seulement ceux-là, qui sont formés majoritairement d'actine avec les isoformes α, β, γ. Leur longueur est 4,5 microns. Ils sont donc plus longs que dans les CMS. Leur diamètre est de 4 à 8 nm Ils ont une orientation légèrement hélicoïdale avec des petits faisceaux qui vont d'une plaque dense du sarcolemme jusqu'à un corps dense du sarcoplasme. L'actine est associée à d'autres protéines dans les fibres musculaires lisses : - Tropomyosine (1 molécule de tropomyosine s’associe avec 7 monomères d’actines) : molécule allongée, disposée le long du filament d’actine. - Caldesmone (1 molécule de caldesmone s’associe à 10 à 14 monomères d’actine): molécule allongée disposée le long du filament d’actine. Elle lie l’actine à la calmoduline. - Calponine : petite molécule flexible impliquée dans la régulation active du calcium. Elle interagit avec la calmoduline et provoque des changements conformationnels au niveau des 2 monomères d’actine auxquels elle est liée. Ces changements permettent aux filaments fins de s’associer et de se dissocier de la myosine. → Filaments épais de myosine : L'autre élément sont les filaments épais de myosine qui sont plus long que dans les CMS : 2,2 microns au lieu de 1,5 dans les fibres musculaires striées. Les têtes de myosine sont disposées tout autour du filament et sur toute sa longueur. Ici la myosine va exister sous différentes formes : - Une forme compacte, incapable de se polymériser et la formation du filament - Une forme plus allongée capable de se polymériser Cette extension de la molécule est liée à la phosphorylation et ces formes compactes et allongées correspondent à l’état relâché et contracté de la CML. 8 UE2 – Histologie Tissu musculaire → État relâché = forme compacte = pas de filament épais au repos = que des fins. En contraction, on trouve filaments fins et filaments épais. b. Corps denses A côté des myofilaments fins et épais on a les corps denses : ils permettent l'accrochage des filaments fins avec le sarcoplasme (entre les plaques denses et les corps denses). Ces corps denses sont constitués de filaments intermédiaires de desmine, et aussi de d'α-actinine, de vinculine et de filamine. Les filaments fins d'actine ne traversent pas le corps dense car ils ont une polarité différente de chaque côté de ce corps. B. Histophysiologie 1. Aspect de la FML La cellule musculaire lisse en son entier et sous le seul aspect mécanique se raccourcit ¼ de sa longueur en se contractant, tout en faisant + ou - pivoter ses extrémités en sens contraire. Le corps central devient plus large. Mécanismes de la contraction : Les fibres musculaires lisses se contractent : - Sous l'action du système nerveux sympathique ou parasympathique sous différents types de neuromédiateurs - Sous l'action d'hormones : en particulier l'ocytocine pour déclencher les contractions du muscle utérin (ocytocine injectée pour déclencher un accouchement quand on dépasse le terme). Également action potentielle d’estrogènes et et de la progestérone. Ocytocine sécrété également lorsque la femme s’occupent des enfants donc pas uniquement pdt l’orgasme. - Autres substances comme l'histamine ou l’angiotensine : impliquées dans un excès de contraction des FML au niveau de la média des vaisseaux et provoque une hypertension artérielle = asymptomatique → diminue l’espérance de vie de 10 à 15 ans si non traité (le “tueur silencieux”). On a donc des médicaments qui ciblent ces voies. - Contraction spontanée/autonome, lors par exemple lors d’un étirement, on peut avoir une contraction en réponse (potentiel de membrane instable) Déroulement de la contraction : La contraction se déclenche par augmentation intracellulaire de calcium qui est larguée par les caveolæs et/ou le REL. Le calcium se fixe sur la calmoduline dans le sarcoplasme, et ce complexe va s’associer à une kinase d’une chaîne légère de myosine et cela catalyse la phosphorylation et donc permet l’extension de la molécule. On obtient alors un filament épais, des interactions actine/myosine, pivotement des têtes de myosines, et finalement glissement des filaments fins avec les filaments épais. Les filaments fins à ancrage et orientation permanents vont recruter et aligner les molécules de myosine et former des temporaires le temps de la contraction. Chaque filament de myosine peut alors être associé à 10 à 15 filaments fins disposés en couronne autour de lui. L'activité ATPasique de la myosine au niveau du muscle lisse est lente et à tension exercée égale, la consommation est 5 à 10 fois moins importante que pour le muscle strié : le muscle lisse peut se contracter de manière durable. 2. Qualité de la contraction La qualité de la contraction n'est pas la même : les fibres du muscle lisse sont plus lentes à se contracter que celles du muscle strié, mais la contraction dure plus longtemps. Selon le type de muscle lisse on parlera de contraction tonique 9 UE2 – Histologie Tissu musculaire (on l'observe au niveau des artères → maintien de la tension artérielle, au niveau des organes creux), on a alors un état permanent de contraction partielle, on parle de tonus musculaire ce qui permet l'ouverture permanente du conduit. A côté de cette contraction tonique il existe une contraction rythmique : on a une dépolarisation membranaire et une transmission lente de cette dépolarisation par les nexus, ce qui induit une contraction lente et en chaîne des éléments de la nappe musculaire. On a donc une onde de contraction le long de la nappe et fait se contracter en même temps les myofibrilles des cellules situées à peu près sur la même verticale ⇒ progression péristaltique (dans le tube digestif, le bol alimentaire avance) C. Rapports 1. Rapports entre les cellules musculaires lisses Ces fibres musculaires lisses peuvent être isolées ou groupées en petits muscles ou bien être réparties au sein d'organes pour former les tuniques musculeuses. En groupe, elles s’organisent en « banc de poissons » et entre elles, au-delà de la lame basale de ces bancs de poissons on trouve des fibres de réticuline (= collagène de type III), qui enserre chaque cellule et sa lame basale et cela constitue l'endomysium (TC). Un faisceau musculaire de cellules musculaires lisses est lui entouré de TC (fibre de collagène de type 1) qui constitue le périmysium. Des cellules conjonctives (fibroblastes) peuvent exister entre les cellules musculaires surtout au niveau de la paroi des vaisseaux. 2. Rapport avec la vascularisation et l’innervation → Vascularisation : Le réseau vasculaire est de faible densité par rapport au CMS. Ce réseau est situé dans le tissu conjonctif, entre les faisceaux de CML → Innervation : L'innervation est assurée par le système nerveux autonome : ortho et parasympathique. A la différence des CMS, les terminaisons des axones ne forment pas de contact étroit avec la membrane plasmique des CML, donc il n'existe pas de synapses vraies (QCM). Il y a toujours un espace entre la terminaison des axones et le début de la fibres musculaires lisses. C’est dans cet espace que vont diffuser les médiateurs chimiques qui vont aller agir sur la MP. On peut néanmoins avoir une fibre nerveuse par cellule musculaire lisse on va parler alors de muscle lisse multi-unitaire, ou la contraction est donc précise et c'est le cas par exemple du muscle pupillaire de l'œil. L'autre système est une fibre nerveuse pour plusieurs cellules musculaires lisses, on parlera alors de muscle unitaire avec une réponse de type syncytium. Pour un nombre fixe de CML, le nombre de fibres nerveuses est plus important chez les muscles lisses multi-unitaire. Suite à l’activation par les neurotransmetteurs, les muscles peuvent répondre par une contraction ou un relâchement. D. Renouvellement et régénération Les fibres musculaires lisses se renouvellent très lentement, en cas de lésion elles peuvent être remplacées par des cellules voisines qui vont rentrer en mitose. E. Pathologies La prolifération anormale des CML et leur sécrétion trop importante contribue à la formation des plaques athéromateuses/athérosclérose impliquées par la suite dans des maladies cardio-vasculaires ⇒ dim la tailles des vaisseaux (= mauvaise circulation, aug du risque d’infractus). 10 UE2 – Histologie Tissu musculaire Myopathie : altération du système filamentaire avec divers effets et en particulier des troubles du transit dus aux perturbations de l'agencement des protéines au niveau de caveolæ (puisque c’est là qu’est la dystrophine, on a donc des atteintes des CML également chez les patients atteints de myopathie de duchenne). Pathologies tumorales : - Tumeurs bénignes (qui ne métastase pas = une fois qu’on l’a enlevée entièrement, le patient est guéri) : issues des CML, surtout de l’utérus, du tractus digestif, de la vessie, et parfois au niveau de la peau → léiomyomes (= fibromes). Le léiomyome utérin touche 1/3 femmes en âge de procréer (tumeur gynéco la + fréquente) : on peut l’enlever, mais le traitement est individualisé. Il est la plupart du temps asymptomatique mais on peut avoir des symptômes en lien avec la taille et la vitesse de croissance de ces léiomyomes, pouvant se manifester par des saignements anormaux, ou des douleurs pelviennes (dysfonctionnements intestinaux et troubles de la vessie si localisation à ces endroits). Sans traitement quand il n’y a pas de symptômes, on peut faire une hystérectomie, mais le traitement est individualisé en fonction de la progression de cette tumeur bénigne et en fonction de l’âge de la patiente (projet d’enfant…). Au niveau histologique, on retrouve cet aspect de CML, qui est finalement assez peu anormal : c’est en effet une tumeur bénigne (prolifération uniquement locale) - Malignes (métastase) : issues d’une prolifération de CML principalement issues de l’utérus et du tube digestif ⇒ léïomyosarcomes. C’est beaucoup plus rare. On va suspecter cette tumeur en cas d’augmentation rapide du volume d’un léiomyome et en cas de ramollissement. Tumeur + bourgeonnante. Au niveau histologique, on a une perte de l’aspect caractéristique des CML et donc se différencient : on a une tumeur bien plus agressive. Les léïomyosarcomes utérins : - 0,67/100 000 femmes par an - La plupart des patientes ont plus de 40 ans et sont ménopausées - 1,3% de tous les cancers utérins - 2 léïomyosarcomes pour 1000 léiomyomes utérins Clinique peu spécifique : → Hémorragies génitales → Douleurs pelviennes et masse pelvienne → Suspicion en cas d’augmentation rapide du volume d’un léiomyome et/ou de son ramollissement F. Classification Fibres à différenciation complète : - Cellules fusiformes qui constituent 99% des fibres musculaires lisses - Cellules rameuses qui ont des spécificités présente dans la paroi des artères élastiques en particulier l'aorte (propulsion du sang) Fibres à différenciation incomplète : - Cellules étoilées ou myoépithéliales issues de l'épiblaste et observées au niveau des culs de sacs sécréteurs des glandes - Cellules de l'intestin, de l'utérus : moins de myofilaments et plus orientées vers la propagation du stimulus 11 UE2 – Histologie Tissu musculaire V – Tissu musculaire strié squelettique Les muscles sont des organes individualisés, propres, au sein desquels les cellules musculaires striées sont juxtaposées parallèlement et organisées en faisceaux qui sont tendus entre deux insertions tendineuses (tendon+os) autour du muscle et entourée par une couche fibreuse qu’on appelle l’aponévrose. Au sein de ce muscle on va avoir des cellules spécialisées dans la contraction : les rhabdomyocytes et des cellules satellites (= cellules de réserve pour la régénération), ainsi que du TC qui contiennent des vaisseaux et des nerfs. A. Aspect à faible grossissement A faible grossissement, le tissu musculaire strié squelettique est organisé en cellules musculaires allongées provenant de cellules ayant fusionnées et constituant un syncytium (=ensemble entouré par une mb avec de très nombreux noyaux). Ainsi ces fibres musculaires strié peuvent être très longues : de 2 cm jusqu'à 50 cm. Le diamètre variant de 100 à 500 µm. Les extrémités sont arrondies et non effilées. On distingue 2 zones : - Une zone périphérique ou zone des noyaux, sous le sarcolemme Noyaux grands, allongés le long du grand axe de la fibre (on peut avoir plus de 100 noyaux dans une fibre). Ils ne se divisent pas quand la fibre a atteint son développement final. Le sarcoplasme est abondant : → REL très développé, agencement particulier → Mitochondries nombreuses, situées aux alentours des noyaux mais aussi entre les myofibrilles. → Rosettes glycogéniques (“carburant”) et enclaves lipidiques nombreuses → Myoglobine : pigment qui peut fixer l’oxygène, présent à raison de 1g par Kg (faible quantité). Elle donne la couleur rouge au muscle à l’état frais. La quantité d’O2 dans le muscle est donc faible puisque la quantité en pigment est faible. - Une zone centrale occupée par les myofibrilles Les protéines des myofibrilles représentent 50-60% des protéines totales de la CMS. On voit des myofibrilles qui forment des colonnes de myofibrilles ⇒ double striation. Le cytoplasme de la CMS est formé par les sarcoplasmes (non myofibrillaires) et le myoplasme (zone centrale avec les myofibrilles, en forme de colonnes). Puis, on trouve la zone membranaire avec le sarcolemme (MP + lame basale). On 12 UE2 – Histologie Tissu musculaire peut donc voir des petites cellules satellites contre le filament et entourées de lame basale. On trouve également un endomysium (=réseau de réticuline), comme pour les CML. Chaque myofibrille est formée par une succession de sarcomères. Ces sarcomères sont formés par un agencement particulier des myofilaments. Les cellules musculaires striées possèdent une double striation : une striation longitudinale et une striation transversale qui donne un aspect quadrillé caractéristique. La striation longitudinale régulière résulte d’un alignement parallèle des myofibrilles, la striation transversale correspond à l’alternance de disques clairs et de disques sombres. Ces disques sont tous à la même hauteur dans l’épaisseur de la CMS ⇒ on parle de striation concordante. Les disques clairs vont définir les bandes I (pour isotrope monoréfringent). Les disques sombres vont définir les bandes A (pour anisotrope bi réfringent) Les bandes A CONSTANTES Les bandes I SE CONTRACTENT (= se raccourcir) Au milieu de la bande I se trouve la strie Z. 1 sarcomère est donc une bande A + 2x ½ bande I de chaque côté, car les stries Z définissent les sarcomères = unité élémentaire de la myofibrille (voir organisation du sarcomère pour plus de détails et un schéma). A retenir : Pendant la contraction, la bande A aura une largeur constante et la bande I va se raccourcir. B. Ultrastructure 1. Myofilaments En microscopie, on voit que ces sarcomères sont formés de myofilaments dont l’agencement est particulier. On retrouve la bande A, la bande I, la strie Z… Mais lorsqu'on grossit on voit qu'il y a des myofilaments fins et des myofilaments épais. La bande A correspond à l’endroit où les myofilaments épais et fins se superposent (c’est pour cela qu’elle est anisotrope biréfringent). La bande I correspond uniquement à des myofilaments fins. a. Filaments fins d’actine Ce myofilament fin est constitué essentiellement d'actine. Il fait 1 micron de long, et comme précédemment on va avoir des protéines qui vont s'associer à l'actine pour jouer un rôle important dans le déclenchement et la régulation de la contraction : 13 UE2 – Histologie Tissu musculaire - Tropomyosine : protéine fibreuse de 40 nm de long, organisée en dimère avec deux sous unités identiques enroulées l'une autour de l'autre sous forme d'hélice. Les molécules de tropomyosine sont placées bout à bout dans les deux gouttières formées par l'actine et chaque molécule de tropomyosine se lie à 7 molécules d'actine sur un même brin d’actine. - Troponines sont présentes uniquement dans les cellules musculaires striées (squelettiques et cardiaques) PAS PRÉSENTE DANS LES CMLISSES. On rencontre une molécule globulaire accolée à l'extrémité de chaque molécule de tropomyosine. Elle est constituée de 3 chaînes polypeptidiques avec 3 sous unités : T, C, I Par ♥ ↘ o La sous-unité T se lie à la tropomyosine. o I inhibe l'attachement des têtes de myosine à l'actine dans le muscle au repos o C se lie au calcium ionisé. Cette liaison démasque le site d'attachement de la tête de myosine sur l'actine. o Quand le calcium arrive, il se fixe sur la sous-unité C, entraînant un changement conformationnel de la troponine. La sous-unité I va alors bouger et ne va plus empêcher l’attachement des myosines et de l’actine. L’actine et la myosine se touchent et ça va entraîner le pivotement des têtes de myosine et donc la contraction musculaire (par activation de l’activité ATPasique) Quand le calcium s’en va, la troponine reprend sa position initiale ⇒ le muscle se relâche b. Filaments épais de myosine Il est constitué uniquement de molécules de myosine. Pour une longueur de 1,5 microns (plus courtes que dans les cellules musculaires lisses où il fait 2,2 microns). Les molécules sont organisées de telle sorte que le centre du filament est dépourvu de tête. Elles possèdent une activité ATP-asique stimulée par la fixation à l’actine. 2. Organisation du sarcomère 14 UE2 – Histologie Tissu musculaire a. Myofilaments A l'état de repos il mesure 2,5 microns de long : la bande A fait 1,5 micron et la bande I fait 1 micron (ce sont plutôt 2 ½ bandes I qui mesurent 0,5 microns). Les filaments épais sont présents sur la bande A, avec les filaments fins (plus sombres). Sur la bande I, on ne trouve que des filaments fins, d’où son aspect plus clair. A plus fort grossissement, le disque (=bande) A est formé de filaments épais de myosine qui ont la même longueur et sont agencés les uns en dessous des autres. Cette organisation est renforcée en son milieu par la ligne M. Les filaments fins sont directement attachés aux stries Z, et viennent entre les filaments épais, c‘est aussi le centre de la bande I. Les filaments fins d'actine pénètrent dans le disque A en laissant au milieu une zone libre, plus claire, qui ne contient que des filaments épais superposés, c'est la bande H. En coupe transversale, la bande I ne révèle que des myofilaments fins disposés de manière hexagonale. Au niveau de la bande A là où s'emboîtent filaments fins et épais, on a un filament épais entouré 6 filaments fins disposés de manière régulière. Chaque filament fin est lié à 2 filaments épais. Lors de la contraction : Au repos, dans une myofibrille très relâchée, les filaments fins et épais ne sont pratiquement pas imbriqués. Pendant la contraction, les myofilaments fins glissent (pénètrent plus) entre les filaments épais de myosine en direction de la ligne M. Réduction de la taille du sarcomère de 20% (on passe de 2,5 μm à 2 μm). La longueur de la bande A ne change pas (car elle est liée à la taille de la bande épaisse donc cela ne change pas) mais la bande I diminue sa taille, de même que la bande H. Rapprochement des stries Z. Au total, pas de raccourcissement des myofilaments mais seulement un glissement des filaments les uns par rapport aux autres. Il y a une transmission à la MEC et aux tendons. Ce glissement a pour effet de raccourcir le sarcomère, ce qui explique la contraction. Le raccourcissement du sarcomère fait que le diamètre du sarcomère (et même du muscle tout entier) va augmenter. Principe de la contraction musculaire : 15 UE2 – Histologie Tissu musculaire Au repos, la liaison entre l’actine et la tête de myosine est bloquée par la troponine I. Activation : libération d’ions calcium par les citernes du RS qui se fixent sur la troponine C. Changement conformationnel de la troponine, déplacement de la troponine C et I Plus de blocage entre actine et myosine : interaction entre l’actine et la tête de myosine Cela active de manière importante une ATPase actine dépendante des têtes de myosine. Hydrolyse de l’ATP pour former de l’ADP et libérer de l’énergie qui permet le pivotement vers l’intérieur de la tête de myosine et donc la traction sur les filaments fins. Cela favorise le chevauchement des myofilaments épais et des filaments fins : épaississement et raccourcissement du sarcomère. Le calcium est ensuite repompé par le RS (réticulum sarcoplasmique). Il libère la sous unité C de la troponine. La troponine reprend sa place initiale. La sous unité I de la troponine empêche l’actine et la myosine de se toucher. L’ATPase de la tête n’est plus activée. La tête reprend sa position initiale ainsi que les filaments fins. Le sarcomère s’allonge donc le muscle se relâche, il reprend sa taille initiale. b. Éléments du cytosquelette En plus de ça il y a des éléments du cytosquelette car le sarcomère ne peut pas exister seul, il doit y avoir une architecture autour d'elle. Il est maintenu par un système très élaboré de protéines du cytosquelette. Un cadre entoure le sarcomère avec tout d'abord la desmine qui entoure complètement le sarcomère. Elle s'associe avec la strie Z sur les côtés, alors qu’elle est seule au-dessus. Cette strie Z, aux deux extrémités du sarcomère est constituée d'α-actinine. Les filaments fins vont s'insérer sur l'α-actinine, sur la strie Z sans la traverser. Au milieu des filaments épais, on trouve la ligne M avec la protéine M qui est une protéine filamenteuse qui relie les zones centrales des filaments épais de myosine au milieu du disque A, au centre du sarcomère. En plus de ce cadre, de cet échafaudage, deux protéines de haut poids moléculaire vont être présentes : - La titine (qui vient de titan) elle est tendue sur toute la longueur du sarcomère et possède une partie élastique qui relie l'extrémité des filaments épais de myosine à la strie Z - La nébuline. Cela vient de nébuleux car la structure est imprécise. Elle est associée aux filaments fins et liée elle aussi à la strie Z. 16 UE2 – Histologie Tissu musculaire c. Réticulum endoplasmique lisse Les myofibrilles sont agencées en faisceaux de myofibrilles, en groupes dans les cellules musculaires striées et chaque groupe, chaque faisceau, est entouré de segments du réticulum endoplasmique lisse que l'on peut aussi appeler réticulum sarcoplasmique lisse. Ce REL a une disposition très particulière. Le long des bandes A et I on trouve des tubules du réticulum sarcoplasmique qui ont un trajet longitudinal parallèle à l'axe de la fibre musculaire striée, parallèle aux myofibrilles. On appelle cette organisation le système L (comme longitudinal). A la limite, entre les bandes A et les bandes I, les tubules du système L vont s'unir pour ainsi former des grosses citernes terminales orientées perpendiculairement à l'axe des fibres. Entre les citernes terminales, va s'intercaler une invagination du sarcolemme (membrane). Cette invagination c'est le tubule T (indispensable pour la contraction) Ce tubule T s'organise en réseau dans un plan transversal formant le système T. On a ainsi formation d'une structure tripartite avec deux citernes terminales et au milieu un tubule T, on parle de triade. Chez l'homme il existe deux triades par sarcomères, une à chaque extrémité de la bande A. L’influx nerveux arrive dans la fibre musculaire par la plaque motrice, les neuromédiateurs sont libérés dans la fente synaptique, ils vont se fixer sur leurs récepteurs, induisant une dépolarisation de la membrane qui va se propager tout le long de la membrane, et donc se transmettre au niveau des tubules T. C’est cela qui engendre la libération du Ca2+ via les citernes du REL. Le Ca2+ est libéré, se fixe sur la troponine… pour entraîner la contraction. Cette contraction va se terminer lorsque le calcium est repompé dans le REL ce qui met fin au mécanisme précédent. d. Sarcolemme Comme pour le tissu musculaire lisse, le sarcolemme désigne la membrane plasmique et la lame basale. A ce niveau ont été individualisées des protéines qui jouent un rôle important dans les relations entre le cytosquelette et la MEC. En particulier, les intégrines et d'autres protéines associées permettent l'attachement de la ligne Z au sarcolemme. Hors du niveau de la plaque motrice (lieu de rencontre entre axone et muscle) : 17 UE2 – Histologie Tissu musculaire Il y a un ensemble de protéines qui jouent un rôle très important : des protéines intrinsèques, les sarcoglycanes et l'α- dystroglycane (côté externe de la membrane plasmique). Vers l’extérieur de la membrane plasmique, l’α- dystroglycane (associée à la membrane) est lié à une molécule de laminine 2. Vers l’intérieur on a la beta-dystrophane qui est liée à la dystrophine (protéine filamenteuse) elle-même liée à des syntrophines et à de l’actine. Cet ensemble est particulièrement important pour la stabilité de la CMS. Au niveau de la plaque motrice : L'organisation est voisine et permet aussi la stabilité de la FMS. Néanmoins il y a de l'utrophine et l'agrine au lieu de la dystrophine et la laminine. C. Rapports 1. Rapports entre les fibres musculaires striées Chaque cellule musculaire striée est entourée d'une lame basale doublée d'un réseau de fibre de réticuline (collagène 3) = endomysium. Dans ce TC passent les capillaires. Quelques fibres musculaires striées forment un faisceau uni par du tissu conjonctif fibreux qui s'appelle le périmysium qui contient du collagène type 1. Le muscle lui-même est entouré de TC constituant l'épimysium qui est délimité par l’aponévrose. On a des vaisseaux dans l’épimysium se ramifient pour donner des capillaires dans l’endomysium. Au niveau de la jonction entre le muscle et le tendon, à l'extrémité du muscle, les fibres de collagène s'insèrent directement sur la membrane plasmique des cellules musculaires striées. 18 UE2 – Histologie Tissu musculaire 2. Rapports avec l’innervation a. Fibres motrices Le muscle strié squelettique est innervé par le système cérébro-spinal. Un ou plusieurs nerfs aboutissent au muscle et se résolvent en rameaux (réseau). Selon le type de muscle, qu'il soit fin ou grossier, un axone peut donner une seule extrémité qui va innerver une seule fibres musculaire striée (exemple : dans l'œil) ou bien l'axone va former de nombreuses ramifications et chaque ramification aboutit à une CMS squelettique. Chaque axone gère un ensemble de cellules musculaires striées qui constitue une unité motrice disséminée dans un muscle et répondant au même influx nerveux (ex : 100 au niveau de la main, 1700 au niveau de la cuisse, ex au niveau du quadriceps). La terminaison de la fibre nerveuse sur la CMS constitue la plaque motrice. C'est une synapse neuromusculaire particulière entre la CMS et la cellule nerveuse (c’est une synapse vraie, contrairement aux CML). On a donc une terminaison nerveuse au contact du rhabdomyocyte. Autour de l’axone, on a une gaine de myéline, formée par des cellules de Schwann dans le SNP (cf tissu nerveux). Dans la fente synaptique sont libérés les neuromédiateurs pour aller agir au niveau du rhabdomyocyte. b. Fibres sensitives Elles vont renseigner les centres nerveux sur l'état de tension du muscle. Ces fibres sensitives vont s'enrouler autour de quelques CMS modifiées : des fibres musculaires intrafusales. L'ensemble va constituer un mécano récepteur. On va parler de fuseau neuromusculaire. 3. Rapports avec la vascularisation Le muscle strié est très vascularisé. Les artères se ramifient à l'intérieur du muscle en suivant les cloisons conjonctives. Elles vont former des réseaux capillaires autour des cellules musculaires striées. Les veines, les veinules, suivent un chemin identique aux artères mais avec un retour dans l'autre sens. Les vaisseaux lymphatiques sont cantonnés à l'épimysium. Pas de vaisseau lymphatique au niveau de l’endomysium. D. Régénération Les fibres musculaires striées squelettiques sont très différenciées mais peuvent se régénérer. Néanmoins, il faut qu'il y ait une bonne intégrité de leur lame basale et un écart pas trop important entre les parties intactes des fibres. 1. Régénération sans intervention de cellules satellites Des macrophages tissulaires pénètrent dans la zone lésée et vont phagocyter les débris. Environ trois à quatre jours après, les noyaux des fibres musculaires se mettent à grossir au niveau des terminaisons intactes de ces fibres. Ces noyaux se disposent en ligne et progressent dans les bourgeons néoformés qui poussent l'un vers l'autre et qui vont fusionner. On a ainsi une fibre néoformée avec tout d'abord des noyaux alignés au centre et on va avoir néoformation de myofibrilles = myofibrillogénèse ce qui va déplacer ces noyaux vers le sarcolemme. Cela se termine environ deux semaines après le traumatisme, après l'altération de la fibre. 2. Régénération avec intervention de cellules satellites Les macrophages nettoient les débris provenant de la cellule musculaire endommagée (entourée de sa lame basale), et à ce stade les cellules satellites ne montrent pas d'activité mitotique. Cette activité mitotique va intervenir trois à quatre jours après la blessure, les cellules satellites se divisent et progressent les unes vers les autres, pour se retrouver 19 UE2 – Histologie Tissu musculaire au niveau de la zone lésée. Cette zone de nécrose est donc recouverte par des cellules jeunes qui fusionnent, reconstituant ainsi le syncytium avec au début des noyaux centraux qui vont être déplacées vers le sarcolemme vers la périphérie suite à la production de myofibrilles. E. Anomalies génétiques Un ensemble de maladies héréditaires affectant le fonctionnement musculaire : les myopathies. Myopathie : dystrophie musculaire de Duchenne (décrite en 1860 sur un enfant avec de la difficulté à marcher) : Dystrophine (PM 400 000 D) : régule le mouvement des ions calcium, protection de la CMS Elle protège les cellules musculaires du stress de la contraction. Quand il n’y a pas de dystrophine, les cellules vont se lyser, elles se régénèrent au début mais elles ne peuvent pas le faire indéfiniment : on a une dégénérescence musculaire. En cas de mutation liée au chromosome X (Xp21.2 2 ème sous bande de la première bande de la 2ème région Xp12), maladie récessive (hérédité liée à l’X, les filles sont porteuses mais non/peu atteintes, alors que les garçons, n’ayant pas de X pour “rattraper” sont plus souvent atteints) Clinique : Atrophie et faiblesse musculaires progressives dues à une dégénérescence des muscles squelettiques, lisses et cardiaques : - Affecte principalement les garçons (à la naissance 1/3300 garçons) - Les filles sont habituellement asymptomatiques - Début pendant l’enfance : retard du développement moteur et global (en général les garçons atteint ne réussissent pas à courir ou sauter) - Progression assez rapide, l’enfant développe une marche dandinante. Difficultés à monter des escaliers, chutes fréquentes. Marche impossible entre 6 et 13 ans - Cardiomyopathies, insuffisance respiratoire pouvant entraîner le décès pendant l’adolescence (car atteinte des CML également) Diagnostic : Tableau clinique, antécédents familiaux s’il y en a (mutation familiale transmise ou au contraire de novo, sans aucune transmission préalable) Examens complémentaires : → Dosage de la créatine kinase, enzyme musculaire qui est libérée par la lyse des cellules musculaires : taux élevé, 100 à 200 X par rapport à la normal → Biopsie musculaire : dystrophie + absence de dystrophine - Analyse moléculaire → Diagnostic prénatal possible : Le risque d’avoir des garçons atteints pour une femme conductrice (X normal + X porteur) est de 50% alors que le risque d’avoir des filles conductrices est de 50% et celui d’avoir des filles malades est de 0. On a donc 25% des enfants tous sexes confondus malades Prise en charge pluridisciplinaire : kinésithérapie, corticostéroïdes. Il existe de multiples types de myopathies : ex : mutation sur le gène du sarcoglycane. On a des formes plus ou moins sévères. VI – Tissu musculaire strié cardiaque Le tissu musculaire strié cardiaque constitue le myocarde. Le myocarde est la tunique moyenne du cœur : intérieur : endocarde, milieu : myocarde et extérieur : péricarde. 20 UE2 – Histologie Tissu musculaire Il réunit des caractéristiques : - Des léiomyocytes des CML : organisation cellulaire classique et non syncitiale (cellules). - Des rhabdomyocytes des CMS squelettiques : possèdent des myofibrilles avec une double striation (même contraction que dans les CMS). Il y a donc des sarcomères. - Il y a également des cellules nodales (rôle de pacemaker) : excitation transmise par les jonctions GAP et cardiomyoendocrines (sécrètent des substances dans le sang). Les contractions cardiaques sont spontanées et les cellules cardiaques sont capable de dépolarisation rythmique (excitation transmise par les jonctions GAP). A. Populations cellulaires Hétérogénéité importante des cellules myocardiques. Dans le cœur, on distingue : → Des cellules de travail : cellules myocardiques Elles sont associées bout à bout, en travées, avec des stries scalariformes qui marquent les limites entre les cellules. Ces limites ne sont pas parfaitement concordantes d’une travée à l’autre, cela donne donc une image en marches d’escaliers en MO. → Des cellules cardiomyoendocrines riches en grains de sécrétion et pauvres en myofibrilles, qui assurent la fonction endocrine du cœur. → Des cellules cardionectrices ou nodales impliquées dans l’initiation et la conduction de la contraction. Les contractions cardiaques sont spontanées. Les cellules vont pouvoir se dépolariser de manière rythmique. Les contractions sont transmises via des jonctions communicantes. Ces cellules agissent comme un pacemaker. 1. Cardiomyocytes à fonction principale contractile a. Structure cellulaire La cellule musculaire cardiaque (myocardique) : - 80 µm de long - 15 µm de diamètre - Grossièrement cylindrique - Extrémités ramifiées - Au centre de la cellule on a 1 ou 2 noyaux - Noyau entouré de sarcoplasme riche en mitochondries (ATP pour la contraction), en glycogène et gouttelettes lipidiques. 21 UE2 – Histologie Tissu musculaire Chez le sujet âgé, les dépôts de pigment sont de plus en plus abondants car ce tissu n’a pas de cellules satellites donc les cellules ne se renouvellent pas (infarctus du myocarde : pas de renouvellement). Les myofibrilles sont périphériques (différence par rapport au rhabdomyocytes) et présentent une double striation longitudinale et transversale. Ces groupes de myofibrilles sont séparés par des rangées de mitochondries qui fournissent de l’énergie. b. REL Formé de tubules longitudinaux anastomosés, il forme un réseau plus lâche que dans les rhabdomyocytes. Tubules T issus du sarcolemme plus nombreux, plus larges. Ces tubules T vont s’invaginer au niveau des stries Z. Un tubule T est associé avec un tubule L du REL en une dyade. On a une seule dyade par sarcomère. c. Sarcolemma À la jonction entre deux cellules, on trouve une portion de la strie scalariforme au niveau de laquelle on trouve le disque intercalaire : limite entre deux cellules. Il comporte des portions longitudinales et une partie transversale. Au niveau des portions longitudinales, on rencontre des nexus ou GAP jonction (transmission de l’info de contraction). Au niveau des portions transversales, on trouve des zonula adherens et des desmosomes (attachement ++). Sur la face interne de la membrane plasmique ou plasmolemme, on va trouver une hémi strie Z sur lesquelles s'insèrent des filaments fins. Au moment de la contraction, du calcium extracellulaire pénètre dans la cellule et complète l'apport de calcium par le RE (relargage du RE moins important que celui des CMS). 2. Hétérogénéité des cardiomyocytes → Cardiomyocytes à fonction principale contractile : (de travail, principales) (vues dans la partie précédente). Ce sont les cellules des ventricules. → Cardiomyocytes spécialisés dans l’initiation de la dépolarisation : cellules cardionectrices ou nodales, pauvres en myofibrilles et possédant peu de sarcomères. Elles n’ont pas de stries scalariformes. Elles se situent au niveau des oreillettes (=atrii). Elles fonctionnent comme un pacemaker, et reçoivent une innervation sympathique et parasympathique. Au niveau de ces cellules nodales : il y a formation de nœuds qui donnent le rythme des contractions. Les cellules nodales se situent plus précisément dans les nœuds sino-auriculaires, auriculo-ventriculaires et aussi à la base du tronc des faisceaux de His. Elles sont petites et riches en glycogène. 22 UE2 – Histologie Tissu musculaire → Cardiomyocytes spécialisés dans la conduction de la dépolarisation (aussi cardionectrices) : dans les faisceaux de His (branche commune → branches droite et gauche) qui se fragmentent en réseau puis se ramifient vers les cellules du réseau de Purkinje qui sont l’intermédiaire entre les cardiomyocytes à fonction contractile et les cellules nodales. Ces cellules sont pauvres en myofibrilles, et conduisent cette dépolarisation. Elles propagent les informations vers les ventricules. Les cellules de Purkinje se situent dans les branches des faisceaux de His et forment le réseau de Purkinje. Elles sont volumineuses, avec 1 à 2 noyaux et riche en glycogène et mitochondries. → Cellules cardiomyoendocrines (des oreillettes sur le diapo) : sécrètent une substance (facteur natriurétique) qui augmente la concentration de sodium dans les urines, ainsi que la quantité d’eau, ce qui va diminuer la quantité en eau dans le tissu circulant et donc la tension artérielle Elles peuvent avoir une activité de contraction. Elles sont pauvres en myofibrille, riche en grains de sécrétion. B. Pathologies cardiomyopathiques Familiales : peuvent impliquer de très nombreuses molécules des sarcomères, de la strie Z, du sarcolemme. Pas de cellules satellites, pas de divisions. Il y a une lésion irréversible → cicatrice fibreuse ou fibroblaste. Primitive : atteinte initiale du cardiomyocyte Secondaire : Déficit du cardiomyocyte secondaire à une anomalie du système cardiovasculaire (défaut de vascularisation car infarctus). Destruction des cardiomyocytes (ex : ischémie) : 23 UE2 – Histologie Tissu musculaire → Infarctus du myocarde (nécrose de certains cardiomyocytes). On va doser la myoglobine (augmente très tôt, et baisse assez vite en cas de perfusion), cTnt, pro BNP et enzymes Créatine Kinase (libérées lors de la mort des cellules cardiaques). Ces facteurs ne sont pas spécifiques du muscle cardiaque (on les a aussi lors d’un accident de la voie publique avec lésion musculaire de la jambe par exemple). Les lésions sont irréversibles et on va avoir une cicatrice fibreuse. Le délai dans lequel on peut le réparer est très court. En cas de douleur thoracique = hospitaliser et faire un électrocardiogramme en premier lieu. VII – Classification Éléments à différenciation complète : - CMS squelettiques - CMS cardiaques Éléments à différenciation incomplète : - Cellules cardiomyoendocrines - Cellules cardionectrices 24