Pathologie des espaces intercellulaires Cours d'Anatomie
Pathologique
Définition
:
Les substances intercellulaires correspondent à la matrice.
L'espace intercellulaire
est un réseau avec des limites, des connexions et des fonctions.
Les limites sont les membranes cellulaires en sachant que la frontière entre le glycocallyx
et l'espace intercellulaire est un peu artificiel.
Les connexions se font avec
l'espace intracellulaire, avec l'espace vasculaire mais aussi avec d'autres espaces
tels l'espace urinaire, le liquide céphalo-rachidien, etc...
Les fonctions sont, d'une part, les fonctions de soutien et de cohésion intercellulaire
pour constituer un tissu ; mais aussi des fonctions de circulation de métabolites, de
substances informationnelles (hormones, médiateurs, etc...) et de substances commandant
la migration, la prolifération, la forme et l'activité des cellules.
Il s'agit du milieu intérieur.
Au niveau du système nerveux central, l'espace extracellulaire est classiquement
beaucoup plus réduit qu'au niveau des parties molles ; c'est ce que l'on observe en
microscopie électronique après fixation par méthodes conventionnelles.
En réalité, il
s'agit d'un artéfact et une fixation iso-osmotique montre que, dans le système nerveux
central, l'espace extracellulaire a un volume beaucoup plus important qu'on ne
le pensait et du même ordre de grandeur que celui observé dans les tissus périphériques
(viscères, tissu conjonctif, etc...).
C'est cependant au niveau du tissu conjonctif que les substances intercellulaires
sont les plus abondantes.
Parmi les substances intercellaires, on distingue :
• les protéines fibreuses : fibres collagéniques, fibres élastiques, GAG
• les protéoglycanes constituées par l'association GAG, protéines et acides hyaluroniques
• les protéines adhésives telles la fibronectine et la laminine.
Collagène
:
A - Collagène normal
:
Celui-ci est visible sur coupe en paraffine colorée par HPS sous forme d'une structure
allongée plus ou moins feuilletée, colorée en jaune par le safran.
Il existe toujours
des noyaux de fibroblastes associés.
Différentes techniques immunohistochimiques, biochimiques permettent de distinguer un certain nombre de
variétés de collagène (I à XI).
Les fibres visibles en microscopie photonique sont constituées de fibrilles que l'on ne
voit qu'en microscopie électronique, elles-même constituées par la polymérisation
de micro-fibrilles.
Celles-ci correspondent au procollagène.
B - Synthèse
:
La synthèse du collagène à l'échelon cellulaire débute dans le réticulum endoplasmique
rugueux, sous forme de peptides fibrillaires qui s'associent en triplet.
C'est ce procollagène qui est éliminé des fibroblastes dans l'espace intercellulaire, suivi de
polymérisation ultérieure.
On sait que la fabrication excessive de collagène se rencontre
dans différents processus pathologiques.
Cette fibrose peut être bénéfique
ou, au contraire, nocive et c'est alors que l'on tente d'utiliser les médicaments antifibrosants.
La stratégie antifibrosante est dirigée sur le blocage des mécanismes de
trafic intracellulaire (tubules, etc...) qui, spontanément, permettent la sortie du procollagèneen
dehors de la cellule.
C - Scléroses
:
1- Généralités
:
Une sclérose ou fibrose se traduit par l'induration d'un organe, induration où le collagène
est en cause en premier lieu.
L'intérêt d'une sclérose est qu'elle peut préserver
ou, au contraire, altérer la valeur fonctionnelle du tissu ou de l'organe atteint.
On peut étudier la sclérose par biopsie, sur pièce chirurgicale ou prélèvement autopsique.
Le safran, utilisé dans la coloration de routine hamalun-phloxine-safran, permet de
très bien caractériser le collagène.
On peut également mettre celui-ci en évidence
par le bleu de toluidine, par examen en lumière polarisée (biréfringence) ou examen
en lumière ultraviolette (autofluorescence).
On peut également utiliser des techniques de coloration à type d'imprégnation
argentique.
La microscopie électronique peut montrer un collagène normal avec isodiamétrie ou
bien anormal avec anisodiamétrie.
L'immunohistochimie permet le typage du collagène.
2- Macroscopie
:
Le tissu sclérosé est induré.
Il a, en général, une couleur blanchâtre, avec des zones
brillantes et lisses, crissant sous le couteau.
3- Microscopie
:
Suivant la topographie, on distingue la sclérose systématisée qui épouse la trame
conjonctive préexistante et respecte globalement les structures tissulaires.
Tandis
que la sclérose mutilante ne tient pas compte de la topographie préexistante et
désorganise le tissu, d'où un retentissement fonctionnel en général nettement plus
intense.
A titre d'exemple, on distingue la sclérose systématisée du lobule hépatique de la
sclérose mutilante.
Suivant l'âge de la sclérose, on distingue la sclérose jeune de la sclérose ancienne.
D'un point de vue étiologique, on distingue :
• les scléroses postinflammatoires ou postnécrotiques qui sont les plus fréquentes
• et les scléroses "dystrophiques".
Ces dernières sont secondaires à un processus
général, tels sénescence, insuffisance endocrinienne, facteurs vasculaires d'hypoxie
chronique ; ces scléroses dystrophiques sont systématisées (elles épousent et
accentuent l'architecture existante).
D'un point de vue pathogénique, les scléroses postinflammatoires correspondent
souvent à une phase de réparation tissulaire.
Elle sont aussi indépendant de toute
inflammation et l'on retrouvera un facteur type ischémie, agent physique, agent toxique
ou autoimmunité.
Dans d'autres cas, on peut être amené à invoquer, dans le cadre des facteurs pathogéniques,
une inhibition ou un défaut de la destruction de collagène par déficit en collagénase.
D - Raréfaction des fibres collagènes
:
Celle-ci se rencontre au cours de la sénescence, au cours de traitement corticoïde
au long cours.
Hyaline et fibrinoïde
:
A - Généralités
:
Ce sont des concepts anciens, toujours utilisés en pratique par les anatomopathologistes.
Ces concepts correspondent à des dépôts complexes et variables avec des
aspects histologiques communs plus ou moins nets.
Macroscopiquement, hyaline et fibrinoïde n'ont pas de traduction visible.
B - Microscopie
:
La hyaline est une substance d'aspect vitreux, homogène, modérément éosinophile.
La substance fibrinoïde, ou altération fibrinoïde, a l'aspect morphologique et les affinités
tinctoriales de la fibrine, d'où le nom.
La fibrinoïde correspond le plus souvent au dépôt dans les tissus de complexes
immuns identifiables en immunofluorescence et pouvant induire une réaction inflammatoire.
C - Biochimie
:
D'un point de vue biochimique, hyaline et fibrinoïde ne sont pas des concepts précis
et ne se distinguent pas l'une de l'autre de façon claire et précise.
Il faut retenir
essentiellement la possibilité, en particulier dans l'altération fibrinoïde, de dépôts de
complexes immuns.
D - Topographie
:
L'accumulation de hyaline et de fibrine n'est spécifique d'aucune maladie ou groupe
de maladies. Notons seulement quelques exemples :
• hyaline et fibrinoïde vasculaires
.se rencontrent dans la panartérite noueuse et autres vascularites
.se rencontrent également dans la néphropathie diabétique de Kimmelstiel-Wilson
où l'on observe des dépôts hyalinofibrinoïdes sur les membranes glomérulaires
et la paroi des artérioglomérulaires
.enfin, exemple de la néphroangiosclérose maligne de l'hypertension artérielle
• hyaline et fibrinoïde des basales épithéliales : l'exemple le plus évocateur est
l'altération de la basale de l'épithélium bronchique au cours de l'asthme, lequel
s'associe à des dépôts d'immunoglobulines.
• hyaline et fibrinoïde des espaces intercellulaires : citons l'exemple du nodule
d'Aschoff du rhumatisme articulaire aigu avec dépôts de matériel fibrinoïde dans le
tissu interstitiel myocardique.
E - Origine
:
L'origine paraît, avant tout, sanguine, par passage entre les cellules endothéliales
anormalement écartées comme au cours de l'hypertension artérielle ou bien passage
à travers des cellules endothéliales par pinocytose en dehors de toute altération
endothéliale évidente.
Quoiqu'il en soit, le rôle des fibres de collagène est purement passif.
L'aspect morphologique
de hyaline et de fibrinoïde traduit un dépôt de matériel pathologique au
contact du collagène et non pas une dégénérescence ou une altération nécrotique
des fibres de collagène.
De telle sorte que le terme de "collagénose" ou de "maladie
du collagène" n'est plus retenu.
Dans la panartérite noueuse, le rhumatisme articulaire
aigu, la sclérodermie, la dermatomyosite, etc... qui sont des connectivites, on
observe un dépôt de substances hyalines et fibrinoïdes au contact d'un collagène
sensiblement normal.
Modifications électives des fibres élastiques
:
A - Elastoses
:
Il s'agit d'hyperproductions de fibres élastiques.
On peut observer une élastose dans
certaines scléroses, dans le stroma de certains cancers, dans le derme de vieillard.
En particulier dans les régions de la peau exposée au soleil, on observe une élastose
sénile avec accumulation de matériel élastique anormal, véritable support histologique
des rides séniles.
Il existe des maladies congénitales du système élastique, telle la "cutis hyperelastica".
B - Elastolyses
:
Elles correspondent à une rupture de fibres élastiques qui souvent deviennent pelotonnées,
rétractées, empatées.
Elles peuvent susciter une réaction macrophagique.
Bien évidemment, les structures et tissus les plus riches en fibres élastiques seront
les plus sensibles à ces processus d'élastolyse : peau, artères, ligaments suspenseurs
du cristallin, articulations.
Certaines élastolyses sont localisées par défect congénital ou destruction secondaire
élastique, comme par exemple au niveau des anévrysmes artériels congénitaux
ou acquis.
D'autres élastolyses sont généralisées. On décrit ici le syndrome de
Marfan, avec anévrysme de l'aorte, ectopie du cristallin, hyperlaxité articulaire.
Dans
la maladie de Minkès qui est une carence de l'absorption du cuivre liée à l'X, la
carence va expliquer, par le biais d'un déficit de fonctionnement de la lysyloxydase
cuprodépendante, une insuffisante fabrication de fibres élastiques, d'où, notamment,
les dysplasies vasculaires.
Surcharges calcaires : calcifications
A - Calcifications physiologiques
:
Elles se rencontrent dans les matrices conjonctives du squelette.
Le dépôt de cristaux
d'hydroxyapatite est la base du processus d'ossification.
Tous les autres dépôts de calcium sont pathologiques.
Remarquons que la calcification physiologique que constitue l'ossification présente
elle-même des aspects pathologiques.
En particulier, au cours de l'ostéomalacie, on voit réapparaitre sur le bord des lamelles osseuses la matrice protéique : c'est
l'aspect de bordure ostéoïde de l'ostéomalacie (mise en évidence sur biopsie
osseuse).
B - Sucharges calcaires
pathologiques
:
1- Calcifications "dystrophiques"
:
Ces calcifications se rencontrent essentiellement au niveau d'une substance intercellulaire
qui présente une lésion, alors que la calcémie est normale.
La lésion faisant
point d'appel à la calcification le plus fréquemment est la nécrose.
On admet
également l'intervention d'un pH trop alcalin au niveau de ces tissus.
Le mécanisme précis de ces calcifications est encore mal connu.
Parmi les nombreuses causes de calcifications dystrophiques, retenons :
• les vieux foyers de nécrose, en particulier tuberculeux
• les nécroses d'infarctus
• parasites anciens et morts (par exemple le kyste hydatique)
• la paroi vasculaire sénescente (calcifications des plaques d'athérome)
Enfin l'existence de calcifications au cours de certaines tumeurs est de grand intérêt
pratique.
Des calcifications visibles en imagerie sont, en effet, un élément du diagnostic
et permettent d'orienter de façon efficace les prélèvements pour l'histologie.
On connait l'importance de certaines microcalcifications pour la détection sur la
mammographie du cancer du sein au début.
2- Calcifications "métastatiques"
:
Des calcifications surviennent sur une substance cellulaire jusque là saine.
La cause
de la calcification est une hypercalcémie.
Ces calcifications métastatiques s'accompagnent
souvent d'une calcification intracellulaire.
Elles s'observent surtout là où se
trouve normalement une alkalinisation des tissus, à savoir le rein et le poumon.
Parmi les étiologies, on retiendra l'hyperparathyroïdisme, l'hypervitaminose D.
C - Aspect histologique
:
Il est variable.
Pour être visible, il demande l'utilisation, parfois, de colorations spéciales.
La morphologie est variable du petit grain aux limites de la visibilité, aux boules
plus ou moins volumineuses, éventuellement concentriques, pour aller jusqu'à de
véritables plages étendues comme dans l'athérosclérose ou même une "pétrification"
complète de certains organes.
Bien évidemment, ces calcification volumineuses,
pour être examinées en histologie, demandent des techniques préalables à la
technique histologique habituelle (techniques de décalcification).
D - Evolution des calcifications
:
Certaines calcifications demeurent inertes mais souvent, elles finissent par déclencher
une réaction inflammatoire.
Il peut s'agir d'une réaction à cellules géantes
comme on en observe dans les granulomes à corps étrangers.
Il peut s'agir, et c'est
ce que l'on observe le plus souvent, d'une réaction inflammatoire de contact avec symptomes cliniques.
C'est le cas au cours de la cholécystite de la pyélonéphrite
lithiasique.
Le calcul est alors responsable, en particulier par l'intermédiaire de
mécanismes de stase, de phénomènes de surinfection.
Substances amyloïdes et amyloses
:
On regroupe sous le vocable de substances amyloïdes un ensemble de substances protéinacées extracellulaires qui ont en commun des caractéristiques morphologiques
et physio-chimiques.
La substance amyloïde est une substance protéique pathologique, qui se dépose
dans l’espace intercellulaire de divers tissus et organes dans des circonstances très variées, et responsable d’une grande variété de manifestations cliniques.
A - omposition de la substance
amyloïde
:
Elle est constituée à 90% de fibrilles dont la nature varie avec la maladie sousjacente
et forme la base de la classification.
Ces fibrilles sont plus ou moins bêta
plissés.
Le reste de la substance amyloïde, de l'ordre de 10%, comporte un composant
P amyloïde (P pour sérum amyloïde P) ainsi que les glycosaminoglycanes.
On distingue différents types de substance amyloïde :
• substance amyloïde AA :
Il existe normalement dans le sang un sérum amyloïde
AA.
Celle-ci est une alpha-1 globuline, apoprotéine associée aux HDL et aux chylomicrons.
Ce sérum amyloïde AA a une concentration qui augmente au cours de la
grossesse et, surtout, de l'inflammation.
Cette protéine est fabriquée par des hépatocytes.
Cette synthèse est stimulée par l'interleukine I.
• substance amyloïde AL :
Elle provient des plasmocytes.
La chaîne polypeptidique
est constituée de l'assemblage de fragments de chaîne légère d'immunoglobuline.
• amyloïde APUD qui se rencontre à l'intérieur même de certaines tumeurs du système
neuroendocrine APUD.
• il existe d'autres substances amyloïdes au cours de certaines neuropathies familiales.
• il existe une variante de substance amyloïde dans la substance grise cérébrale au
cours de la maladie d'Alzheimer
• il existe une variante de substance amyloïde dans les maladies à agents transmissibles
non conventionnels, en particulier la maladie de Creutzfeldt-Jacob.
Ces dépôts
intracérébraux, toxiques pour les cellules nerveuses, font l'objet de nombreuses
recherches.
B - Macroscopie
:
Certains organes infiltrés par la substance amyloïde augmentent de volume et prennent
une consistance ferme et pâteuse.
A la coupe macroscopique, un tissu ou organe infiltré de substance amyloïde prend
une coloration rouge jaune sous l'effet du lugol, celle-ci prend un aspect bleu-violet
sous l'action d'acide sulfurique dilué.
C - Microscopie
:
La Substance amyloïde revêt une morphologie homogène, anhiste (c'est-à-dire sans
structure tissulaire ou cellulaire visible).
Elle est amorphe, homogène et un peu éosinophile
en coloration HPS de routine.
Histochimie :
• Il existe des colorants d'orientation tel le PAS.
• Cependant, les colorations spécifiques des dépôts amyloïdes sont :
• le Violet de Paris : colore en violet soutenu la substance amyloïde
• le rouge Congo : colore en rouge groseille la substance amyloïde avec une biréfringence
de couleur verte en lumière polarisée
• la Thioflavine (T ou S) examinée en lumière ultra-violette, les dépôts amyloïdes
émettent une fluorescence jaune-verte.
Un traitement préalable par le permanganate de potassium décolore la substance
amyloïde si elle est de type AA (et non AL).
L’immunoohistochimie : permet d’identifier et de mieux caractériser les dépôts
amyloïdes :
• la fraction constante est identifiée par un anticorps dirigé contre le composant P
• les anticorps dirigés contre la fraction variable permettent de distinguer les dépôts
AA (anticorps anti- protéine AA) des dépôts AL (anticorps anti-kappa, anticorps antilambda),
et des autres dépôts (anticorps anti-transthyrétine, anti-beta2 microglobuline,
….)
L'examen en microscopie électronique montre un aspect de fibriles de 10-15 nm de
diamètre, rigides, non branchées, de grande valeur pratique.
D - Classification des amyloses
:
On distingue les amyloses systémiques (généralisées) des amyloses localisées dont
la signification clinique est différente.
1- Amyloses généralisées
:
Les dépôts sont observés dans les organes richement vascularisées comme le rein,
le foie, la rate, la surrénale et le tube digestif.
On observe une hépatomégalie et
une splénomégalie.
On note également une implication du rein avec albuminurie.
Enfin, les vaisseaux de la sous-muqueuse de l'intestin terminal sont impliqués.
Le diagnostic repose sur une biopsie rénale, rectale ou salivaire.
Une biospie rectale
profonde poermet de faire le diagnostic dans la plupart des cas d’amylose généralisée.
Plusieurs entités cliniques peuvent être individualisées :
• Amylose « secondaire » de type AA :
Elle est secondaire à une maladie inflammatoire
chronique (maladie de Crohn, polyarthrite rhumatoïde).
• Amylose « primitive » de type AL :
Elle est liée aux hémopathies de type myélome
ou dysglobulinémie, ou associée à une sécrétion anormale d’immunoglobulines
monoclonales.
• Amyloses familiales héréditaires : la maladie périodique avec des dépôts de type
AA généralisés digestifs, hépatiques, rénaux, spléniques, … et l’amylose portugaise,
dont les dépôts contiennent une transthyrétine mutée, responsables de polyneuropathie
amyloïde.
• Amylose des hémodialysés est composée de beta microglobuline et se dépose
dans la synoviale et tendons.
2- Amyloses localisées
:
L’amylose localisée correspond à une substance amyloïde de type AL.
Les sites les
plus impliqués sont la peau, les muqueuses, les muscles striés (dont le muscle strié
cardiaque) et les muscles lisses (tube digestif, voies respiratoires).
Elles peuvent
prendre un caractère pseudo-tumoral.
Les amyloses endocriniennes sont caractérisées
par des dépôts de substance amyloïde au sein d’une prolifération tumorale
endocrine (carcinome médullaire de la thyroïde).
Les amyloses de la maladie de Alzheimer sont localisées dans les plaques séniles,
les vaisseaux cérébraux et méningés.
