Cours2Médecine: LE TISSU CONJONCTIF

LE TISSU CONJONCTIF :

Les tissus conjonctifs sont sans nul doute, les tissus les plus représentés dans l’organisme humain. Ils sont très diversifiés, tant sur le plan morphologique que sur le plan fonctionnel. Ce sont des tissus qui dérivent du mésenchyme. Ils ont tous une architecture diffuse, occupant souvent des espaces sans limite nette. Dans tous les cas les cellules constitutives ne sont pas jointives : il n’y a jamais de jonctions. Une substance intercellulaire formée de fibres et d’une substance fondamentale est toujours présente ; elle porte fréquemment le nom de matrice extracellulaire. C’est généralement la nature très variable de la composante extracellulaire qui détermine la catégorie de tissu conjonctif. Son type cellulaire spécifique est le fibroblaste, cellule dont la finalité est de synthétiser la matrice extracellulaire. Cette matrice est composée de quatre grands types de molécules, les collagènes qui assurent sa résistance mécanique, l'élastine qui lui donnent ses propriétés élastiques, les proteoglycanes et les glycoprotéines qui assurent diverses fonctions dans la fixation cellulaire, les propriétés mécanique, l'hydratation et bien d'autres encore.

Les fonctions des tissus conjonctifs sont aussi très diversifiées ; ils assurent plusieurs rôles dont : le soutien, le transport, les transferts métaboliques, la défense, le stockage, la réparation etc…
Les cellules du tissu conjonctif sont très nombreuses. On les classe selon leur degré de mobilité, en cellules fixes et cellules mobiles. Les cellules fixes naissent dans le tissu conjonctif et s’y fixent jusqu'à leur mort. C’est le cas des cellules mésenchymateuses, des fibroblastes, des fibrocytes des adipocytes et des histiocytes. Ces derniers sont des macrophages de type quiescent, qui ressemblent considérablement à des fibroblastes. Le cytoplasme vacuolaire, renferme diverses enclaves peu abondantes. Le noyau est ou non nucléolé. En cas d’inflammation du tissu conjonctif ils se transforment en macrophages.

Les cellules mésenchymateuses sont aussi des cellules fixes, étoilées, irrégulières, apparemment anastomosées entre elles et indifférenciées. Elles sont séparées par une substance fondamentale. Il semblerait qu’elles soient présentes chez l’adulte. Elles sont douées d’un potentiel évolutif considérable. C’est le cas aussi des cellules adipeuses ou adipocytes qui sont des cellules conjonctives différentiées dans le sens de l’accumulation, sous la forme de réserves, d’importantes quantités de lipides. Elles sont généralement groupées sous la forme d’un tissu adipeux.

Au microscope photonique on les observe après coloration au noir soudan. Les lipides sont colorés en noir par l’acide osmique pour observation au microscope électronique.
La structure et la physiologie des adipocytes varient en fonction de l’âge d’un individu. Les adipocytes de la graisse brune sont de très petite taille et de forme hexagonale. Le noyau est central, les mitochondries abondantes et les vacuoles lipidiques multiples. Les adipocytes de la graisse blanche sont formés par une grande vacuole qui occupe la presque totalité du cytoplasme. Ils sont de grande taille et de forme ovoïde. Le noyau est repoussé à la périphérie et les mitochondries sont moins abondantes. On peut citer enfin un dernier type de cellules fixes ; le fibroblaste et le fibrocyte. Le fibroblaste est une cellule jeune très active, présente dans la majorité des tissus conjonctifs. A l’approche de la sénescence l’activité du fibroblaste régresse en même temps que ses organites cytoplasmiques qui deviennent rares et réduits ; c’est la transformation en fibrocyte.

Le fibroblaste est une cellule de grande taille (20 µ), dont la forme est variable (étoilée, fusiforme puis allongée), son noyau est mitotique. A chaque extrémité cellulaire existent de longs prolongements cytoplasmiques. Le cytoplasme est très basophile ; il est riche en R.E.G, en ribosomes et en mitochondries ce qui traduit une synthèse intense des précurseurs protéiques, des fibres et de la substance fondamentale, tels que les polysaccharides, les glycoaminoglycanes, les protéoglycanes et les molécules de tropocollagéne et de tropoélastine. Ces derniers sont mis en évidence par la technique d’autohystoradiographie. Notons aussi que l’appareil de golgi est très développé. Outre les molécules de la MEC, les fibroblastes synthétisent des cytokines et notamment de l’interféron-beta qui joue un rôle important dans la défense antivirale. Chez le fibrocyte la majorité des caractères morphologiques et physiologiques cités précédemment régressent. Le noyau, non mitotique, est volumineux, la cellule fusiforme et les extrémités cytoplasmiques totalement absentes. Les fibroblastes dérivent de cellules mésenchymateuses.

Par ailleurs on observe des cellules mobiles qui se déplacent généralement par des mouvements amaeboides en direction des foyers d’infection afin d’y assurer la défense du tissu conjonctif irrité. Elles peuvent être immigrées comme certains leucocytes ou autochtones comme le plasmocyte, le mastocyte, les cellules géantes d’irritation et le macrophage. Ce dernier appartient au système des phagocytes mononuclées. C’est une cellule soumise à de grandes variations de taille allant de 10 à 50 µ. Son aspect structural est lié à son degré d’activité. La surface cellulaire développe des pseudopodes, liés à des mouvements amaeboides. La membrane plasmique est hérissée de microvillosités. Le cytoplasme est riche en lysosomes. Ces derniers sont régénérés par un appareil de golgi très développé. A cet effet le macrophage a un grand pouvoir de phagocytose vis à vis des microbes et des débris cellulaires présents dans le tissu conjonctif. Son mécanisme d’action se caractérise par une phase d’approche au cours de laquelle le macrophage se dirige vers la particule à phagocyter, il s’en suit une phase d’adhésivité du macrophage, puis une phase d’englobement de la particule dans une vésicule d’endocytose. La particule est à la fin digérée (phase de digestion) puis éliminée dans la matrice extracellulaire (phase d’éxocytose).
Dans certains cas pathologiques aigus, le macrophage possède une aptitude à l’immunophagocytose qui se traduit par la présentation des antigènes aux lymphocytes T. Elle nécessite une phase dite d’apprêtement de l’antigène qui correspond à la digestion sélective de l’antigène en peptides puis la présentation de ces peptides à la surface membranaire en association avec les molécules d’histocompatibilité. Cette phase d’apprêtement est accompagnée d’une phase de migration des macrophages depuis le tissu conjonctif jusqu’aux ganglions lymphatiques ou s’effectue l’interaction avec le lymphocyte T. Notons que les macrophages dérivent des histiocytes et des monocytes.

Un autre type cellulaire caractérisé par le plasmocyte est relativement rare dans le tissu conjonctif normal, le plasmocyte caractérise le tissu conjonctif irrité notamment au cours des infections chroniques. On le rencontre dans les tissus de cicatrisation, autour des greffes ou de certaines métastases. Le plasmocyte est ovalaire, parfois piriforme et volumineux ; sa taille varie entre 10 et 30 µ. Son noyau plus ou moins excentré, porte une chromatine disposée en rayons de roue. L’appareil de golgi de forme circulaire, est volumineux ; on l’appelle archéoplasme. Le cytoplasme, très basophile, témoigne d’une abondance en ribosomes, en mitochondries et en R.E.G. Ce dernier assure la synthèse des anticorps. Le plasmocyte est un agent de l’immunité humorale qui dérive du lymphocyte B qui sont des cellules circulantes nées dans les ganglions lymphatiques.
On peut citer aussi le mastocyte. Ce dernier dérive de cellules mésenchymateuses. C’est une cellule arrondie ou ovalaire, sa taille varie de 10 à 30 µ. La surface cellulaire est hérissée de microvillosité. Le noyau central est sphérique. Son cytoplasme métachromatique est bourré de granulations basophiles qui sont stockées dans des vésicules de tailles variables. Le mastocyte intervient dans la sécrétion de l’héparine, impliquée dans la coagulation sanguine et le métabolisme des lipides, de la sérotonine impliquée dans la stimulation des fibres musculaires lisses, de l’histamine qui intervient dans la vasodilatation des capillaires et
dans le processus anaphylactique, et de l’acide hyaluronique qui intervient dans le métabolisme de la substance fondamentale des tissus conjonctifs et dans l’inflammation.
Dans certains cas pathologiques aigus on observe des cellules géantes d’irritation. Ce sont des cellules volumineuses, à cytoplasmes acidophiles et plurinucléés (les noyaux sont disposés en fer à cheval, en collier, etc.). C’est l’exemple des cellules de Langhans ou cellules de la tuberculose. Ces cellules caractérisent l’inflammation chronique.

Le tissu conjonctif renferme enfin des cellules allogènes parmi lesquelles les leucocytes d’origine sanguine caractérisés par les lymphocytes, essentiellement les granulocytes et accessoirement les monocytes (cf. cours sur le sang).
La matrice extra cellulaire présente une substance fondamentale et des fibres. On observe trois variétés de fibres ; les fibres de collagène, les fibres de réticuline et les fibres élastiques.
Les fibres de collagène sont des éléments extensibles mais non élastiques. Elles donnent au tissu conjonctif sa résistance aux forces mécaniques et sa solidité. Les acides aminés, dont la proline, la lysine, la glycine, l’hydroxyproline et l’hydroxylysine sont les précurseurs de la collagènèse. La synthèse des précurseurs du collagène est suivie de plusieurs étapes d'hydroxylation et de glycosylation. Les extrémités N et C terminales des molécules de tropocollagéne sont excisées par des enzymes, telles que les matrix-metalloprotéinases (MMP), qui permettent de dégrader le collagène. Elles jouent un rôle dans la physiologie (croissance fœtale par exemple) et en pathologie (métastases osseuses). Elles peuvent être inhibées par une autre série de protéines: les TIMP (Tissue Inhibitor of Metallo-Protéinases). L'assemblage des fibres se fait à l'extérieur de la cellule.
La formation des fibres de collagène se réalise comme ci-dessous :
Des sous unités de chaînes alpha sont synthétisés par le fibroblaste et s’assemblent par trois pour former les molécules de procollagène. Après exocytose, un “processing” élimine les extrémités des chaînes alpha, pour former des molécules de tropocollagène. La structure primaire des molécules de tropocollagène, protéine étirée et à plusieurs domaines, permet un autoassemblage extracellulaire orienté qui produit des fibrilles de collagène. Ces dernières s’associent parallèlement en fibres de collagène avec un chevauchement de 70 nm pour les molécules de tropocollagène constitutives de 2 fibrilles adjacentes. C’est ce chevauchement qui correspond à la périodicité (striation) observée pour le collagène. Les fibres sont liées entre elles par des interactions latérales sur des radicaux lysyl, rendant les faisceaux de fibres de collagène très résistants.
La résistance et à la flexibilité des fibres de collagène sont dues aux propriétés physico-chimiques du collagène. Cependant une fois ces propriétés atténuées, la collagénase dépolymérise les fibres de collagène sénescente afin d’assurer leur renouvellement. Par ailleurs les variétés de collagène se déterminent par leur composition en acides amines et les propriétés physico-chimiques des molécules de tropocollagène ; on en distingue plusieurs types dont le type I qui est très répandu dans le tissu conjonctif fibreux, le type III qui est spécifique des fibres de réticulines des vaisseaux sanguins et du tissu adipeux, et le type IV qui est propre aux lames basales.

Les fibres de réticuline sont plus minces que les précédentes. Elles apparaissent au microscope photonique sous la forme d’un réseau de fibres plus fines que les fibres de collagène. Ce sont les fibres conjonctives les plus minces. Elles présentent les mêmes striations transversales que les fibrilles de collagène (à périodicité variant de 64 à 67 nm). L’analyse chimique met en évidence des molécules de tropocollagène. Il semblerait que les fibres de réticuline soient des fibrilles de collagène sur lesquelles se lie un complexe glucidique qui empêcherait toute association ultérieure de ces fibrilles.
Les fibres de réticuline forment une charpente au niveau des zones ou s’effectuent les échanges (capillaires sanguins, tissu réticulé, lame basale, tissu adipeux et c…) Les fibres élastiques sont les plus minces. Ce sont des fibres moins fréquentes que les fibres de collagène. Elles sont abondantes au niveau de tissu conjonctif pulmonaire, de l’aorte et du derme.

Les fibres élastiques sont longues, minces, ramifiées, anastomosées et extensibles. Elles ne présentent jamais de striations transversales. Elles sont constituées de deux éléments; un composant microfibrillaire glycoprotéique et une protéine fibreuse appelée tropoèlastine dont le précurseur est la proélastine. Cette dernière est synthétisée par des fibroblastes puis expulsée de la cellule par éxocytose dans la matrice extracellulaire.
La matrice extra cellulaire présente enfin une substance fondamentale translucide occupant les espaces compris entre les fibres et les cellules. Elle est mise en évidence par des colorants basiques. Elle est P.A.S+. L'abondance relative de la substance fondamentale et sa richesse en eau déterminent certaines des qualités physiques des tissus conjonctifs.
C’est un composant amorphe, pouvant exister à l'état aqueux (fluide intercellulaire), ou à l'état de gel visqueux (semi-fluide). Sa composition ressemble à celle du plasma, avec des variations biochimiques locales.
La substance fondamentale est très riche en eau ; elle constitue un composant essentiel avec les protéines. Ces dernières peuvent être des protéines fibreuses (tropocollagène et tropoélastine), des protéines d’adhésion (fibronectine et laminines), des protéines plasmatiques (surtout les globulines), des acides aminés et des peptides d’origine endogène (issus de la lyse cellulaire) ou exogène (issus de l’alimentation). La substance fondamentale contient aussi des métabolites de nature très diverse (glucose, urée etc.), des protéoglycanes et des sels minéraux essentiellement le chlorure de sodium. Ce dernier intervient dans les mouvements de l’eau. Il faut noter qu’une accumulation exagérée de fluide intercellulaire cause l'œdème. Il y a généralement plus de fluide intercellulaire apporté par les capillaires artériels qu'il y en a de résorbé par les capillaires veineux; l'excès est drainé par les capillaires lymphatiques. Ceci contribue à la formation de la lymphe, dont la composition ressemble à celle du fluide intercellulaire. L’eau peut être libre et circuler le long des fibres conjonctives afin de véhiculer les gaz, les éléments nutritifs et les sels minéraux en direction des cellules cibles. Elle peut être aussi liée à des mucopolysacharides. Ces derniers sont des polypeptides sur lesquels se branchent des molécules de glycoaminoglycanes qui sont des polymères disacharidiques.
Les principaux glycoaminoglycanes sont: la chondroitine sulfaté, le dermatane sulfaté, le kératane sulfaté, l’héparane sulfaté et l’acide hyaluronique. Ce dernier est le constituant majeur des molécules organiques de la substance fondamentale. Il se lie continuellement à l’eau et s’oppose à la diffusion microbienne. La hyaluronidase est l’enzyme responsable des variations de perméabilité de la substance fondamentale.
La formation de la substance fondamentale est double, elle d’origine cellulaire (le fibroblaste) et d’origine sanguine après filtration plasmatique.
La quantité relative de la composante amorphe du tissu conjonctif, par rapport à la composante fibreuse, est reliée à l'âge. Abondante chez l'embryon et le jeune, la substance amorphe diminue graduellement en vieillissant. Sur la peau ce phénomène se traduit en rides

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