Tissus Conjonctifs - Cours de PACES du professeur Talagas PDF

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LES TISSUS CONJONCTIFS INTRODUCTION I- Définition : Les tissus conjonctifs de tissus de soutien (mais pas que) déformables qui se caractérisent par la présence de cellules non jointives (contrairement aux épithéliums) qui sont dispersées dans un milieu très riche en eau (c’est ce que l’on appelle la matrice extra-cellulaire). Cette matrice contient des macromolécules qui réalisent une charpente. Certaines des macromolécules qui composent la matrice s’organisent en fibres que l’on peut voir en microscopie optique. Ce sont des fibres conjonctives (fibres élastiques et fibres collagènes). D’autres macromolécules sont beaucoup trop fines pour pouvoir être observées en microscopie optique et constituent la substance fondamentale amorphe. Il s’agit d’un gel fortement hydraté associé à des glycoprotéines. Au sein de ce gel vont diffuser des petites molécules solubles : sels minéraux, métabolites, hormones, protéines. Parmi les cellules non jointives du tissu conjonctif : - Parmi les cellules résidentes, cellules non jointives (résident dans TC), on peut citer les fibroblastes qui sont présents dans tous les tissus conjonctifs sans exception (il n’y a pas de tissu conjonctif sans fibroblaste). - On trouve aussi d’autres cellules résidentes de façon inconstante comme les adipocytes. On oppose à ces cellules résidentes : - Les cellules d’origine hématopoïétique qui sont mobiles, elles cheminent dans la matrice extracellulaire. Ce sont les macrophages, les mastocytes et les leucocytes (lymphocytes, plasmocytes ou granulocytes ou polynucléaires). Pour parfaire cette définition, on exclut les tissus cartilagineux et osseux qui sont des tissus de soutien NON DEFORMABLES.

II- Polymorphisme des tissus conjonctifs :

Ils sont ubiquitaires (présents pratiquement partout dans l’organisme). Les tissus conjonctifs soutiennent la plupart des organes (aponévroses qui entourent les muscles striés, les capsules fibreuses qui entourent les organes parenchymateux comme le foie, le rein, la rate, dans le stroma des organes comme les glandes exocrines ou endocrines). Les tissus conjonctifs constituent aussi les tendons et les ligaments, ils comblent les espaces entre les organes (remplissage), et entrent dans la constitution de la paroi des vaisseaux et des parois des organes creux (tube digestif, intestin …). Ils sont polymorphes (peuvent prendre différents aspects) on retrouve des proportions variables en fibres conjonctives, leur composition varie en cellules et substance fondamentale selon les tissus conjonctifs. On distingue deux grandes catégories de TC : les TC lâches et les TC denses.

III- Origine des tissus conjonctifs : Les tissus conjonctifs proviennent du mésenchyme embryonnaire (origine mésenchymateuse). Chez l'embryon, c'est un tissu peu différencié qui est formé de cellules étoilées, dispersées dans une substance fondamentale amorphe et fluide.

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Durant le développement embryonnaire, les cellules mésenchymateuses peuvent migrer dans l'organisme. Elles sont à l'origine de nombreux types tissulaires : donnent les cellules des tissus de soutien (cellules des tissus conjonctifs qui sont des cellules mésenchymateuses embryonnaires tout comme les fibroblastes, osseux et cartilagineux qui eux sont constitués de cellules non déformables et des adipocytes qui sont des cellules déformables) et à l’origine d’autres types de cellules (mésothéliales, endothéliales, sanguines).

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LES CONSTITUANTS DES TISSUS CONJONCTIFS Tous les tissus conjonctifs comprennent, en proportion variable : - Des fibroblastes, qui sont les cellules spécifiques ; - Des fibres conjonctives ; - Une substance fondamentale ; - Des cellules diverses. Certaines sont spécifiques du tissu conjonctif, comme les adipocytes.

I- LES FIBROBLASTES OU FIBROCYTES :

Ce sont les cellules spécifiques du conjonctif. Ils sont présents dans tous les tissus conjonctifs, sans exception. Les fibroblastes sont capables d’une mobilité faible dans la matrice, en particulier lorsqu’ils sécrètent leurs produits de synthèse (matrice extracellulaire). Les fibroblastes synthétisent les fibres conjonctives, la substance fondamentale amorphe et les glycoprotéines.

A- Aspects morphologiques : Fibroblaste : Le fibroblaste est une cellule morphologiquement active. Ils sont capables de se diviser activement (fort

pouvoir de division). La cellule est fusiforme (longue, en fuseau, allongée), ou étoilée et présente des expansions cytoplasmiques qui s’étalent sur les fibres de la matrice extracellulaire. - Le noyau est ovalaire et possède un nucléole ; - Le cytoplasme, légèrement basophile, renferme un appareil de Golgi et du réticulum endoplasmique granuleux (puisqu’il est riche en organites, il est donc impliqué dans la synthèse des protéines) ; - Le cytosquelette est développé. Il comprend des microtubules, des microfilaments d'actine et des filaments intermédiaires constitués de vimentine. Dotée d’une mobilité faible, la cellule est capable de se déplacer, de bouger au sein du TC mais mobilité faible (contrairement aux cellules hématopoïétiques mobiles qui se promènent dans le TC). Fibroblaste = cellule résidente mais possède quand même une certaine mobilité mais qui est faible. Du fait de cette mobilité, le fibroblaste va pouvoir se déplacer au sein du TC (à l’intérieur), en particulier au cours de son activité (lors de synthèses). C’est ce qu’on observe lorsqu’il y a une rétraction du tissu cicatriciel (quand on a besoin de rétracter le tissu). Cette rétraction est due à la présence de myofibroblastes (fibroblastes ayant développé leur appareil contractile = myofibroblastes). On retrouve donc les myofibroblastes dans des phénomènes de cicatrisation.

Ceci témoigne du polymorphisme des clellules, comme pour le tissu conjonctif : c’est la même cellule qui va prendre différents aspects (fibroblastes actifs, fibrocytes peu actifs, myofibroblastes) suivant si elle est active ou peu active, ou si elle est dans un contexte de cicatrisation (nécessité de rrétracter le tissu cicatriciel). En pratique, pour ce qui est fibroblastes et fibrocytes on va employer le terme fibroblastes.

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Le fibrocyte : C'est le même élément à un stade morphologiquement peu actif. Il s'observe dans des tissus conjonctifs denses, comme les tendons, dans les ligaments ou dans le stroma cornéen. La cellule est plus petite, plus allongée, moins étoilée avec un noyau dense et allongé, dépourvu de nucléole. Le fibrocyte peut reprendre l'aspect et l'activité d'un fibroblaste (le chemin se fait dans les 2 sens). Certains fibroblastes peuvent développer leur appareil contractile. On les appelle des « myofibroblastes ». En pathologie, ils interviennent dans les phénomènes de cicatrisation (rétraction des tissus cicatriciels). Ces myofibroblastes peuvent aussi se redifférencier en fibroblastes.

B- Fonctions des fibroblastes : Synthèse des membranes basales : Les fibroblastes produisent le collagène  présent dans la pars réticularis. Cette membrane basale est présente autour des cellules épithéliales, des cellules musculaires, des cellules adipeuses, des cellules gliales (système nerveux).

Elaboration et renouvellement de la matrice extracellulaire : Les fibroblastes sont appelés cellules sentinelles (multitude de fonction, rôle central). Ce sont des cellules en interaction permanente avec les molécules de la matrice extracellulaire qu’elles synthétisent : ainsi, les fibroblastes peuvent percevoir les forces de tension qui s’exercent dans le TC et vont être capables de détecter des variations dans ces forces. Ainsi, les fibroblastes, du fait de ce rôle de cellule sentinelle, vont être capables d’assurer un renouvellement permanent de la matrice extracellulaire. Ce renouvellement est le résultat d’un équilibre entre synthèse et dégradation de la matrice extracellulaire (sachant que la dégradation de la matrice se fait par des métalloprotéases de la matrice synthétisés par les fibroblastes). Ces fibroblastes vont être capables de phagocyter les fibres. De par cette double fonction (synthèse-dégradation) et de leur interaction permanence avec les molécules de la matrice extracellulaire, ils vont être capables de contrôler la composition et l’organisation de la matrice.

Défense de l’organisme : Les fibroblastes sont également appelés cellules sentinelles : ils synthétisent des molécules (cytokines) et des facteurs chimiotactiques capables de recruter les cellules d’origine hématopoïétique. Ainsi, ils peuvent moduler les phénomènes immunitaires locaux.

Participation au métabolisme des lipides : Le fibroblaste fixe et dégrade les  (mauvais cholestérol).

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II- LES FIBRES CONJONCTIVES : En microscopie photonique, des colorations différentes permettent d'individualiser 3 types de fibres : - Fibres de collagène ; - Fibres réticulées ; - Fibres élastiques.

A- Les fibres collagène : Elles sont extrêmement résistantes à la traction. A diamètre équivalent, elles sont plus résistantes qu’une fibre d’acier. Elles restent toutefois souples, mais non élastiques. Les fibres collagènes confèrent donc au tissu conjonctif sa résistance mécanique. Elles sont constituées de collagènes qui sont dits fibrillaires avec deux collagènes majoritaires (collagène  et collagène) et un collagène un peu moins abondant (collagène). L’aspect sera différent au microscope optique selon les fibres de collagène.

Différents types de fibres collagènes : a. Collagène  : C’est le plus abondant des collagènes fibrillaires. On le retrouve dans les TC lâches et les TC denses. Les fibres sont longues et épaisses avec un diamètre deàμ. Elles sont non anastomosées et sont colorables sur coupes standard en  (jaune-orange : on peut utiliser des colorations spéciales pour les visualiser, pour mieux les voir comme le trichrome de Gonon ou encore le trichrome de Masson où le collagène de type  apparaît vert). Elles sont biréfringentes en lumière polarisée. Ce sont des fibres qui ont peu d’interactions avec les protéoglycanes (macromolécules de la substance fondamentale), c’est pour cela qu’elles sont longues, épaisses et non anastomosées. b. Collagène  : (non biréfringentes en lumière polarisée) Très abondant, on le retrouve dans les membranes basales, autour des vaisseaux, constituant la charpente de certains organes comme le foie ou les organes hématopoïétiques et lymphoïdes (ganglions lymphatiques, moelle osseuse, amygdales, rate). On les appelle aussi fibres de réticuline. Elles interagissent beaucoup avec les protéoglycanes, les fibres ne sont donc pas épaisses, elles sont fines avec un diamètre de, μ. Elles sont anastomosées et forment un réseau dans le TC. Ces fibres ne sont pas colorées en  (elles sont colorables par des colorations spécifiques des sels d’argents, ces fibres sont dites argyrophiles) et ne sont pas biréfringentes en lumière polarisée. c. Collagène  : On le retrouve constituant les fibres péricellulaires dans le TC et au niveau du le placenta.

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Synthèse des fibres de collagène : Les collagènes fibrillaires sont synthétisés par les fibroblastes. Dans cette synthèse, on distingue deux étapes : - Synthèse intracellulaire ; - Assemblage extracellulaire.

a. La synthèse intracellulaire (dans le fibroblaste) : Au niveau du REG du fibroblaste sont synthétisées des chaînes polypeptidiques appelées chaînes alpha. Elles sont hydroxylées (fixation de résidus  sur des prolines). Les chaînes alpha s’assemblent par trois pour former une triple hélice qui porte le nom de pro-collagène. A chaque extrémité des chaînes alpha, on retrouve un prolongement appelé pro-peptide. Ces pro-peptides empêchent l’assemblage intracellulaire des molécules de pro-collagène (entre elles), c’est pour cela que l’assemblage se fait en dehors de la cellule.

Chaque chaîne alpha porte la répétition d’un motif de 3 acides aminés : - La glycine ; - Acide aminé  ; - Acide aminé. Cette répétition de la glycine qui confère à la chaîne polypeptidique une structure en hélice régulière avec 3 AA par tour. La glycine forme un angle constant qui induit la spiralisation des chaînes alpha qui forment une triple hélice en s’assemblant. A l’échelle des AA on a un angle, à l’échelle de la chaîne alpha ça forme une spirale, et à l’échelle de la molécule de pro-collagène on a une triple hélice. La molécule de pro-collagène va quitter le REG et passe dans l’appareil de Golgi où elle va subir des glycosylations (fixation de radicaux sucrés). Ces molécules, à la sortie du Golgi, se retrouvent dans des vésicules d’exocytose qui s’ouvrent à la surface du fibroblaste pour permettre l’excrétion du pro-collagène dans le milieu extracellulaire. (Pro-collagène)

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b. L’assemblage extracellulaire : Il se fait sous le contrôle du fibroblaste (qui synthétise et contrôle leur assemblage extracellulaire). Les pro-peptides sont clivés par des enzymes protéolytiques. Une fois qu’ils sont enlevés, on obtient une molécule de tropo-collagène, molécule qui fait 300nm sur1,5nm.

Ces monomères s’assemblent pour former le collagène, et plus précisément une fibrille de collagène. Ces fibrilles sont visibles en ME présentent des striations transversales périodiques lorsque les fibrilles sont coupées longitudinalement. Chaque ligne noire dans la fibre correspond à un monomère de tropo-collagène. Ces striations correspondent à l’alternance de bandes sombres et de bandes claires. Cette alternance s’explique par le fait que le produit de contraste utilisé en ME pénètre dans les espaces situés entre deux monomères, on a donc une bande sombre. Chaque bande sombre correspond à un espace entre deux monomères et chaque ligne noire correspond à une molécule de tropo-collagène. Les fibrilles s’assemblent à leur tour pour former des fibres de collagène. Ces fibres sont visibles en MP.

Les différents collagènes : Les collagènes sont les molécules les plus abondantes du règne animal. C’est un ¼ du poids sec des protéines des mammifères qui correspond aux collagènes. On connaît actuellement 20 types de collagènes qui sont tous constitués par l’assemblage de molécules de tropo-collagènes avec des chaînes alpha entourées en triple hélice. Pas de répétition      régulière dans non-fibrillaires, contrairement aux fibrillaires. a. Collagènes fibrillaires : Ils forment des fibres visibles en MO. Ils sont majoritaires et représentent 70% des collagènes. -

Collagène de type : Il est présent dans les TC denses et lâches, les tendons, les ligaments, l’os et la dentine.

-

Collagène de type  : Il forme les fibres retrouvées dans le cartilage, tissus musculaires et adipocytes.

-

Collagène de type  : On le retrouve dans les membranes basales, autour des vaisseaux, des cellules musculaires et adipeuses, constituant la charpente de certains organes comme le foie ou les organes hématopoïétiques et lymphoïdes (ganglions lymphatiques, moelle osseuse, amygdales, rate). Ne sont pas biréfringents.

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Collagène de type  : On le retrouve autour des cellules et dans le placenta.

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b. Collagènes non fibrillaires : La triple hélice est lâche par endroits, ce qui empêche l’association en fibres. - Collagène  : Il est présent au niveau de la membrane basale. - Collagène  : On le retrouve au niveau des fibres élastiques. - Collagène  : Il participe à la constitution des membranes basales.

B- Les fibres élastiques : Elles assurent l’élasticité des tissus (elles permettent au tissu de se rétracter après étirement). Les fibres élastiques sont présentes dans la plupart des tissus conjonctifs, notamment dans les TC extensibles (derme, conjonctif pulmonaire, capsules du foie et de la rate) et les TC élastiques (très riches en fibres élastiques).

Aspect en microscopie optique : Ces fibres sont fines et sinueuses (2μm), elles sont anastomosées. Elles sont colorées par l’ mais on peut les colorer avec des colorations spécifiques (elles apparaissent bleu foncé à l’orcéine). Elles ne sont pas biréfringentes en lumière polarisée.

Composition chimique : Il y a une zone centrale amorphe constituée d’élastine. L’élastine est une protéine qui est élastique (elle confère l’élasticité aux fibres). Dans cette protéine, on retrouve des acides aminés de pontage spécifiques (desmosine et isodesmosine). En périphérie, on retrouve des microfibrilles constituées de glycoprotéines dont le principal composant est représenté par des fibrillines  et. Ces molécules de fibrilline sont associées à du collagène. La synthèse des fibres élastiques est limitée au cours de la vie. Elle est maximale à la fin de vie fœtale et chez l’enfant. Ses capacités de synthèse s’amoindrissent ensuite, et chez l’adulte elles sont progressivement remplacées par des fibres de collagène (fibrose ou sclérose).

La synthèse des fibres élastiques : Elles sont synthétisées par les fibroblastes.

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a. Synthèse intracellulaire : Dans le fibroblaste, la synthèse des fibrillines et de l’élastine sont indépendantes. Le processus est comparable à celui décrit par les fibres de collagène. La synthèse s’effectue dans le REG, puis le passage dans l’appareil de Golgi permet la fixation de radicaux sucrés. Dans les vésicules d’exocytose, on retrouve des pro-fibrillines d’un côté et de la pro-élastine de l’autre. b. Assemblage extracellulaire : Les pro-peptides sont clivés grâce à des enzymes protéolytiques : on obtient alors des fibrillines et de la tropo-élastine. Les fibrillines vont s’assembler pour former des micro-fibrilles, qui constituent un échafaudage qui va guider le dépôt des molécules de tropo-élastine. Les molécules de tropo-élastine sont chargées positivement et les microfibrilles sont chargées négativement, c’est comme ça qu’elles adhèrent entre elles. Ensuite, une enzyme appelée la lysine-oxydase induit la polymérisation des molécules de tropo-élastine et on obtient élastine. La polymérisation résulte d’un pontage au niveau des acides aminés spécifiques. Le résultat final est une fibre d’élastine, avec au centre l’élastine et en périphérie les microfibrilles.

Maladies : Le tabac inhibe cette enzyme (lysine-oxydase) et entraîne une réduction de la synthèse de fibres d’élastine ainsi qu’un vieillissement prématuré de la peau. Autre conséquence, dans le poumon, on a beaucoup de fibres élastiques. Le tabac entraîne une destruction des fibres élastiques, la charpente du poumon ne tient plus, c’est ce qu’on appelle l’emphysème pulmonaire.

III- LA SUBSTANCE FONDAMENTALE : Elle est principalement élaborée par les fibroblastes. Elle apparaît vide en MO. On peut cependant utiliser le bleu Alcian pour la distinguer. Dans cette substance fondamentale, on retrouve un réseau de macromolécules : les glycosaminoglycanes (). Ce sont des polysaccharides très hydratés. Au sein des  on distingue deux catégories : - Les non sulfatés comme l’acide hyaluronique ; - Les sulfatés : les chondroïtines sulfate, le kératane sulfate, le dermatane sulfate, et l’héparane sulfate. Ils se fixent sur des axes protéiques et vont former des protéoglycanes.

Les  et les protéoglycanes sont imbibés d’eau. Ce sont ces molécules qui donnent à la matrice extracellulaire sa consistance de gel. Ce gel va être fortement hydraté et va être résistant à la compression. A travers ce gel, vont pou...