FC N°11a Les Épithéliums 25/09/2024 PDF

Les épithéliums Professeur : COTTIER FC N°11a Date : 25/09/2024  SOMMAIRE I. GENERALITES.......................................................................................................................

Les épithéliums Professeur : COTTIER FC N°11a Date : 25/09/2024  SOMMAIRE I. GENERALITES........................................................................................................................................................................... 1 1. L’EPITHELIUM................................................................................................................................................................................. 1 2. LES DEUX GRANDS TYPES D’EPITHELIUMS.............................................................................................................................................. 2 II. LES EPITHELIUMS DE REVETEMENT........................................................................................................................................ 3 1. CLASSIFICATION HISTOLOGIQUE DES EPITHELIUMS.................................................................................................................................. 4 2. EXEMPLES D’EPITHELIUMS................................................................................................................................................................. 5 III. LA CELLULE EPITHELIALE........................................................................................................................................................ 8 IV. LES DIFFERENCIATIONS APICALES.......................................................................................................................................... 9 1. LES CILS VIBRATILES.......................................................................................................................................................................... 9 2. LES MICROVILLOSITES..................................................................................................................................................................... 12 3. LES STEREOCILS............................................................................................................................................................................. 13 V. LES DISPOSITIFS DE JONCTION.............................................................................................................................................. 14 1. LES JONCTIONS SERREES.................................................................................................................................................................. 14 En cas de questions sur ce cours, vous pouvez écrire à l’adresse suivante : [email protected] Les règles de courtoisies sont à respecter lors de l’envoi d’un mail. L’équipe des tuteurs se réserve le droit de répondre ou non à un mail. En cas de questions récurrentes, les tuteurs pourront faire un point lors des colles hebdomadaires. I. Généralités GENERALITES Assemblage coopératif d’un ou plusieurs types de cellules et d’une quantité variable de matrice extra cellulaire (MEC) formant une entité morphologique et fonctionnelle. Tissu Le tissu est l’entité située entre la cellule (= l’unité du vivant) et l’organe (= ensemble de plusieurs types de tissus). Les tissus épithéliaux et conjonctifs sont complètement opposés sur le plan de la structure (morphologie) mais complémentaires d’un point de vue fonctionnel. En général, l’épithélium apporte la fonction et le tissu conjonctif apporte l’ancrage. 1. L’épithélium ÉPITHELIUM Des cellules +++ : étroitement juxtaposées avec des jonctions inter cellulaires responsables de l’adhérence des cellules entre elles. Elles forment des feuillets cellulaires continus polarisés qui reposent sur la membrane Cellules basale. La résistance est liée à des filaments intermédiaires de cytokératines qui traversent toute la cellule et sont attachés aux jonctions spécialisées (formation d’un squelette). Matrice extra- Peu abondante, représentée par la membrane basale entre secteur épithélial et conjonctif. cellulaire Vaisseaux PAS de vaisseaux sanguins sanguins Les nutriments indispensables au tissu sont donc apportés par un phénomène de diffusion. Observation 1  2. Les deux grands types d’épithéliums EPITHELIUM DE REVETEMENT EPITHELIUM GLANDULAIRE Soit externe (épiderme, épithélium cornéen) o Ex : la peau est constituée de Tapisse la surface interne des glandes : plusieurs couches : o Soit en petites structures ▪ L’épiderme, le derme (= le Localisation fonctionnelles chorion) et l’hypoderme (=tissu o Soit en grandes structures (épithélium en profondeur contenant des thyroïdien, glandes prostatiques) adipocytes) Soit interne (épithélium digestif, respiratoire, …) Barrière, protection (épiderme) Il s’interpose entre une cavité et un Production de substances exportables, à tissu conjonctif destination : Échanges avec le milieu : perméabilité o Externe = exocrine pour la synthèse sélective donc sélection de molécules à Fonctions d’enzymes (ex : prostate, pancréas, travers la barrière à niveau variable glandes parotides) (épithélium digestif, respiratoire, rénal) o Du sang = endocrine pour la synthèse o Ex : l’épithélium respiratoire = lors de d’hormones (ex : la thyroïde) la respiration, il y a des échanges de molécules d’O2 et de CO2 2 II. Les épithéliums de revêtement ÉPITHELIUMS DE REVETEMENT Ensemble polarisé de cellules juxtaposées, solidaires les unes des autres, reposant sur Définition une membrane basale et qui recouvrent ou délimitent les surfaces de l’organisme ou les cavités internes des organes creux Pôle basal (en contact avec la membrane basale) Pôle apical ou apex (en contact avec la lumière) (toujours vers le haut dans les coupes) Le pôle basolatéral est un terme parfois utilisé pour regrouper le pôle basal et les parties latérales des cellules car ces zones ont de nombreuses similitudes. Cette polarité est très importante au niveau morphologique : o Les différences morphologiques entrainent des différences de fonction. o Le pôle apical dispose de capacités différentes du pôle basal. 2 pôles Épithélium = Cellules + Membrane basale Chorion = Tissu Conjonctif associé à l’Épithélium Muqueuse = Épithélium + Tissu Conjonctif (chorion) o Les tumeurs de muqueuses sont courantes, on les appelle les carcinomes in situ, avec un point de départ dans l’épithélium. ▪ Quand elle reste dans la muqueuse, le pronostic est plutôt positif car le cancer n’a pas infecté le reste de l’organisme. ▪ Mais dès qu’il franchit la muqueuse, dès que le carcinome devient invasif, le diagnostic est beaucoup plus pessimiste, et le patient commencera les traitements lourds. 3  1. Classification histologique des épithéliums CLASSIFICATION HISTOLOGIQUE DES EPITHELIUMS 2 éléments Le nombre d’assises (=couches) cellulaires et la forme des cellules Cas d’un épithélium Ce sont les cellules les plus hautes (au pôle apical) qui déterminent s’il est cubique, stratifié (ou pavimenteux ou cylindrique. poly-stratifié) Le seul épithélium à ne pas être dans la classification est l’épithélium du tube séminifère, présent dans les testicules Remarque L’épithélium simple pavimenteux est l’un des plus fréquent de l’organisme : o Par exemple, il est présent dans tous les vaisseaux et porte le nom d’endothélium vasculaire 4  2. Exemples d’épithéliums EXEMPLES D’ÉPITHÉLIUMS Épithélium du tube digestif (notamment au niveau de l’intestin) constitué de cellules cylindriques avec un pôle apical épaissi, recouvertes d’un plateau strié (microvillosités dans l’intestin grêle) et de cellules caliciformes (synthèse du mucus) Les cellules striées forment une bordure en brosse (retrouvée surtout au niveau des reins). Les cellules sont étroites et les noyaux sont très proches, mais sans contact réel Épithélium simple cylindrique Au niveau du pôle apical, les cellules sont aplaties Retrouvé au niveau de l’œsophage (non kératinisé pour les cavités internes), de la bouche et du vagin. Il y est parfois produit de la kératine comme pour la peau (épiderme), elle va conférer une résistance supérieure. Ce sont les cellules en surface qui sont pavimenteuses et donnent leur nom à l’épithélium, tandis que les cellules profondes sont plutôt arrondies. Épithélium C’est un épithélium dynamique, en perpétuel renouvellement depuis le pôle basal. stratifié o Les cellules migrent alors vers le pôle apical et modifient leur forme pour devenir pavimenteux pavimenteuses, elles desquament ensuite à la surface pour être éliminées. non kératinisé (=Malpighien) 5  EXEMPLES D’ÉPITHÉLIUMS (SUITE) Épithélium stratifié pavimenteux kératinisé Toutes les cellules sont en contact avec la membrane basale mais elles n’atteignent pas toutes la lumière, seule la couche supérieure sera en contact avec la lumière. o Ex : Épithélium respiratoire (notamment l’épithélium bronchique) = cellules principales ciliées cylindriques (au pôle apical), cellules basales de renouvellement et cellules caliciformes qui produisent le mucus. o Ex : Autre type d’épithélium pseudo stratifié, l’épithélium de l’épididyme avec des cellules à stéréocils et des cellules basales de renouvellement. Les noyaux des cellules ciliées sont plus hauts que pour les autres cellules qui amènent à cette impression de stratification, car en réalité il n’y a qu’une seule couche de cellules mais elles ont des formes différentes. Épithéliums pseudostratifiés Epithélium bronchique Epithélium épididymaire 6  EXEMPLES D’ÉPITHÉLIUMS (SUITE) Epithléium des vaisseaux sanguins ou endothélium, avec un noyau applati, avec des cellules cylindriques ou prismatiques Epithélium recouvrant les séreuses appelé mésothélium Epithélium simple pavimenteux Epithélium recouvrant les tubules rénaux et les canaux excréteurs de glande Gros noyaux arrondis juxtaposés Epithélium simple cubique Seulement présent dans la vessie, l’urothélium Tissu épithélial capable de s’étirer suivant le volume de la vessie Présence de cellules en raquette à la surface avec un gros volume cytoplasmique qui vont s’aplatir au fur et à mesure de l’extension de la vessie Cuticule présente, avec des uroplakines au pôle apical pour protéger l’épithélium de la composition acide de l’urine Epithélium de transition 7 III. La cellule épithéliale LA CELLULE EPITHELIALE Basal = dédié à l’ancrage de la cellule dans la région infranucléaire Apical = dédié à la fonction cellulaire 2 pôles La limite est représentée par des systèmes de jonctions à la face latérale (jonctions serrées), et à la membrane basale (pôle basal). o Cette ceinture de jonction vient entourer toute la circonférence cellulaire. Membrane Sur laquelle repose la cellule, lame basale peu abondante mais indépendante pour le basale fonctionnement, véritable barrière entre tissu conjonctif et épithélium Au pôle basolatéral, il y a des dispositifs de jonctions permettant de faire le lien entre les cellules. Les jonctions serrées se trouvent juste en dessous du pôle apical. Avec la ceinture d’adhérence, en dessous des jonctions serrées, elles jouent un rôle dans la perméabilité de la cellule. Sous les ceintures d’adhérences et des jonctions serrées, les desmosomes donnent la grande solidité de la cellule. Système de Donnent la forme et la cohérence à une cellule, supportent la plus grande partie des jonctions contraintes mécaniques Généralement relié au cytosquelette Permet une polarisation de la cellule. o On parle alors d’une cellule polarisée : un pôle basolatéral avec un dispositif de jonction et un pôle apical, avec des différenciations apicales Généralement, les différenciations apicales permettent de définir les grandes fonctions de l’épithélium. 8 IV. Les différenciations apicales 1. Les cils vibratiles CILS VIBRATILES Grands cils qui font saillis dans la lumière o Constitués à partir de microtubules Hauteur de 5 à 10 microns Diamètre de 0,2 microns Caractéristiques Structure extrêmement particulière Ce sont des prolongements cytoplasmiques exclusivement intra-cellulaires situées au pôle apical Composés de replis membranaires Épithélium respiratoire : o Le mucus (synthétisé par les cellules caliciformes) va capturer les particules « déchets » de notre appareil respiratoire. o Les cils vibratiles bronchiques vont pousser le mucus vers le carrefour aéro- digestif. Localisation o Ces déchets vont, ensuite, soit être éliminés par la toux ou déglutis dans le tube digestif pour être digérés. Épendymes (membrane qui tapisse les ventricules cérébraux) Trompes de Fallope : avancée de l’embryon jusque dans la cavité utérine Flagelle des spermatozoïdes qui est lui-même un long cil vibratile Déplacement du liquide à la surface de l’épithélium pour remonter à la surface Rôle toutes les particules qui s’y sont déposées Schéma 9  CILS VIBRATILES (SUITE) Constitué de doublets de microtubules (appartient au cytosquelette) Répartition de ces doublets en périphérie de l’axonème. o Il y a 9 doublets de microtubules périphériques o Un 10ème au centre permet de donner l’orientation du battement Ces doublets périphériques sont reliés au doublet central par des ponts de nexine et de ponts radiaires. Bras de dynéine fixes (A ceux qui portent les bras de dynéine) qui rentrent en contact avec le microtubule (B) (jonction entre 2 microtubules). o Ces bras de dynéine, sont responsables du mouvement du cil vibratile, car c’est eux qui amènent l’énergie permettant le mouvement avec l’ATP hydrolysé. L’axonème Rattaché au cytoplasme par la ligne des corpuscules basaux ou kinétosomes (structure de 9 doublets périphériques, pas de doublet central), qui initient le mouvement du cil (visible en microscopie optique) Axonème Kinétosomes Microscopie électronique Cils vibratiles 10  CILS VIBRATILES (SUITE) Mise en mouvement des fluides dans la cavité de l’organe considéré par déplacement des bras de dynéine le long des microtubules Les cils vibratiles battent toujours dans le même sens et les uns après les autres donc non synchrones. o Les jonctions GAP gèrent les concentrations ioniques et pour les équilibrer, font battre les cils par vague, l’un après l’autre. Lors du balayage actif, le cil est rigide et se plie au niveau de sa base. Mais lors du retour, pour ne pas ramener la substance, il se recourbe sous cette substance, le mouvement de flexion s’initie à la partie haute pour le repositionner dans la phase de balayage actif. Fonction o Ex : mucus dans le carrefour aérodigestif Maladie génétique de la structure des cils, o La dynéine est absente dans 2/3 des cas et une dynéine anormale dans 1/3 des cas La dyskinésie o Une immobilité ciliaire dans les 2 cas ciliaire primitive Tableau clinique complexe, le syndrome de Kartagener (primitive si o Situs inversus, une anomalie de migrations des organes pathologie o Bronchectasie : infection pulmonaire chroniques présente dès la naissance) o Polype nasale o Stérilité (immobilité des spermatozoïdes par immobilité du cil) Diagnostic : Prélèvement de cellules respiratoires pour observer la présence ou non de cils et leur mobilité. 11  2. Les microvillosités LES MICROVILLOSITES Très fréquentes aux pôles apicaux des cellules épithéliales Plus ou moins ordonnées Retrouvées dans le tube contourné proximal du rein qui forme une bordure en brosse et dans l’épithélium intestinal : Localisation o Le plateau strié Voir photo ci-jointe (au niveau du jéjunum) o Cellules caliciformes (en bleu) interrompent le plateau strié formé par les microvillosités Permet d’augmenter la surface d’échange (x20) par replis de la membrane tout en étant immobile. o On a donc une augmentation de la surface cellulaire en contact avec la lumière Fonction Ex : pour l’épithélium intestinal : o Permet d’augmenter l’absorption des nutriments dans l’intestin, 100m2 Dans le rein = élimination déchets de l’organisme Replis de la membrane plasmique, excroissance en doigts de gant Structurées au milieu par des filaments d’actine = dynamique Structure dynamique pouvant disparaitre et apparaitre à la surface de l’épithélium Plus petites que les cils vibratiles Filaments d’actine verticaux Structure o Reliés entre eux par la villine et la fimbrine o Ancrés à des filaments intermédiaires appelés plateau terminal par la spectrine o Liés à la membrane plasmique par la calmoduline et la myosine de type 1 (nécessité de calcium pour fonctionner) o Plateau de formine permet l’élongation des filaments d’actine si besoin 12  3. Les stéréocils STEREOCILS Localisation Épithélium de l’épididyme Identique aux microvillosités, mais de plus grande taille (80 microns) Ils forment une arborescence pour augmenter la surface d’échange. Structure Eléments qui se tiennent les uns aux autres Peuvent être confondus avec des cils vibratiles au microscope optique Sans squelette axial Augmentation de la surface d’échange (pareil que les microvillosités) Faciliter la libération d’un produit de sécrétion au niveau du pole apical Les stéréocils ne battent pas contrairement Fonction aux cils vibratiles, ils n’ont pas la fonction motrice et énergétique des cils vibratiles. Capables de se relier entre eux par le phénomène de « branchage ». o Ils forment des ponts entre eux, ce qui maintient leur cohésion LES PLAQUES MEMBRANAIRES Localisation Spécifique de l’urothélium Formation d’une cuticule protégeant l’épithélium des substances toxiques contenues dans l’urine et se comportant comme une réserve de membrane lors du remplissage Fonction des voies urinaires Riche en uroplakines 13 V. Les dispositifs de jonction 1. Les jonctions serrées JONCTIONS SERREES Pôle apical (dans la partie apicale de la face latérale) des cellules des épithéliums essentiellement simples Localisation Cellules les plus hautes Dans les épithéliums simples Forment entre elles un maillage appelé la zonula occludens Limite entre le pôle apical et le pôle basolatéral de la cellule. Empêche le passage des protéines d’un pôle à l’autre. Limite le passage paracellulaire des substances. Rôle de barrière : rôle d’étanchéité o Exemple : au niveau du tube digestif avec le glucose, au niveau testiculaire avec les globules blancs …) Fonctions Pas de fonction d’ancrage, résistance mécanique extrêmement faible Pôle apical o Symport de glucose Pôle basolatéral o Transporteur passif du glucose Mesure de l’étanchéité à l’aide d’un traceur ou par mesure de la résistance électrique transépithéliale Protéines transmembranaires o Claudines (versant extracellulaire) et occludines qui permettent la fermeture de Structure l’espace cellulaire Protéines ZO = intermédiaire entre claudines et occludines et contribuent à la solidité Schéma En conclusion, les jonctions serrées jouent un rôle majeur d’étanchéité. 14