Histologie de l`appareil digestif Structure générale du tube

MABO Axelle et PELLETER Morgane 10/01/14 UE Appareil Digestif, Histologie, F. Dugay Diapo intégré à la frappe

Histologie de l'appareil digestif Structure générale du tube digestif I – Les couches de la paroi A partir de l'œsophage, la paroi du tube digestif est constituée de 4 tuniques concentriques : la muqueuse, la sous muqueuse, la musculeuse et l'adventice (ou séreuse). On parle d'adventice dans la portion supra-diaphragmatique et de séreuse dans la portion sous-diaphragmatique du tube digestif.

A) La muqueuse La muqueuse varie selon l'organe considéré. Elle est toujours constituée d'un épithélium de revêtement, d'un chorion, et de la muscularis mucosae ou musculaire de la muqueuse. •

L'épithélium de revêtement : il est prismatique simple sauf au niveau de l'œsophage et du canal anal où il est pavimenteux pluristratifié (car c'est ici un épithélium de protection mécanique). Les cellules épithéliales sont adaptées à la fonction du segment considéré.

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Le chorion : est un tissu conjonctif lâche où l'on retrouve : - des fibroblastes - des vaisseaux et des nerfs - des glandes exocrines - sous les glandes on observe une couche de tissu lymphoïde annexé aux muqueuses (MALT) - des cellules neuroendocrines dispersées dans l'épithélium de revêtement mais aussi dans l'épithélium glandulaire, surtout dans le tube digestif sous-diaphragmatique. Ces cellules forment le système endocrinien diffus.

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Muscularis mucosae : généralement répartie en 2 couches de muscle lisse : - une circulaire interne - une longitudinale externe. Dans le tiers supérieur de l'œsophage, la couche longitudinale va remplacer progressivement la limitante élastique du pharynx.

A partir de l'estomac, la couche circulaire interne de la muscularis mucosae va envoyer des prolongements entre les glandes exocrines en direction de l'épithélium de surface, ce qui assure la propulsion de la sécrétion des glandes.

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B) La sous-muqueuse Elle est constituée d'un tissu conjonctif plus dense qui contient : - des vaisseaux - des nerfs (notamment les plexus de Meissner) - des éléments lymphoïdes dans le colon - des glandes exocrines au niveau de l'œsophage et du duodénum uniquement

C) La musculeuse Elle est généralement répartie en 2 couches de muscle lisse : une circulaire interne et une longitudinale externe perpendiculaires entre elles. Dans l'estomac, on a 3 couches : une oblique interne, une circulaire moyenne et une longitudinale externe. La musculeuse est responsable du péristaltisme le long du tractus. Entre les deux couches, on observe les plexus nerveux d'Auerbach

Circulaire interne

Longitudinale externe

Plexus D'Auerbach

D) L'adventice C'est une mince couche de tissu conjonctif. C'est la voie d'accès pour les vaisseaux et les nerfs. Cette tunique va s'identifier à la séreuse péritonéale dans la portion sous-diaphragmatique. Au dessus du diaphragme, on parle d'adventice, en dessous on parle de séreuse.

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II – Vascularisation de la paroi A) Vascularisation sanguine Le sang artériel provient des différents territoires aortiques. La vascularisation est de type périphérico-centrale étagée, c'est à dire que les vaisseaux forment des plexus à différents étages de la paroi. En vert : la vascularisation lymphatique En rouge et bleu : la vascularisation sanguine

On a donc de l'extérieur vers l'intérieur : - les vaisseaux adventitiels ou sous-séreux - les vaisseaux perforants qui vont traverser la musculeuse dans les cloisons conjonctives et dont les branches vont soit à la musculeuse soit à la sous-muqueuse. - les réseaux sous-muqueux et intra-muqueux - les réseaux interglandulaires et sous-glandulaires constitués de capillaires fenestrés Le retour veineux chemine en sens inverse du réseau artériel.

B) Vascularisation lymphatique Le réseau lymphatique va débuter au niveau des capillaires borgnes intra-muqueux. On a 3 réseaux : - intra-muqueux - sous-muqueux - adventitiel ou séreux La lymphe va être drainée vers les troncs lymphatiques puis vers les ganglions mésentériques, à l'exception de la lymphe de la partie basse du colon qui rejoint les ganglions latéro-aortiques et inguinaux. Les ganglions mésentériques sont en état de stimulation permanente. 3/17

III – Innervation de la paroi L'innervation est assurée par le système nerveux autonome via deux types de fibres : •

Des fibres parasympathiques qui sont des fibres préganglionnaires et font synapse au niveau de ganglions intramuraux réalisant ainsi des plexus nerveux. Au niveau des plexus on a des cellules ganglionnaires de grande taille à grand noyau et nucléolées, entourés de cellules gliales. Exemples : - le plexus sous muqueux de Meissner - le plexus musculeux d'Auerbach qui est situé entre les 2 couches de la musculeuse

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Des fibres orthosympathiques qui sont des fibres postganglionnaires et qui atteignent directement les vaisseaux et les muscles.

Cette innervation de type végétatif va réguler : –

la sécrétion glandulaire

–

la vasodilatation et la vasoconstriction

–

la motilité des fibres musculaires lisses

Les fibres orthosympathiques diminuent la motilité et les fibres parasympathiques stimulent la motilité.

IV - Tissu lymphoïde Il est représenté par le tissu lymphoïde associé aux muqueuses (MALT) et le tissu lymphoïde associé à l’intestin (gut en anglais) (GALT). Il s’agit d’un tissu lymphoïde diffus à l’exception de 3 formations bien individualisées : - les amygdales - les plaques de Peyer dans l’iléon terminal - l’appendice Une couche lymphoïde est souvent présente sous les glandes du chorion. Ces cellules lymphoïdes peuvent être isolées ou regroupées en amas de tailles variables constituant des follicules lymphoïdes primaires ou secondaires. Ces follicules contiennent principalement des lymphocytes B et confèrent au chorion ses propriétés de défense immunologique face aux infections bactériennes. Ils sont présents particulièrement dans la muqueuse mais peuvent aussi être visibles dans la sous muqueuse notamment au niveau du colon. 4/17

On trouve aussi des plasmocytes sécréteurs d’IgA. L’IgA a pour rôle principal d’enrober les antigènes luminaux afin d’empêcher l’adhérence et la pénétration des protéines étrangères dans les muqueuses et donc de neutraliser les organismes infectieux et leurs toxines. Ces IgA ont donc une action locale en particulier dans la lumière intestinale. On a également des lymphocytes intra-épithéliaux dans l'épithélium de revêtement qui participent à la réponse immunitaire locale surtout dans l’intestin où ils sont responsables d'une réponse immédiate. Il s’agit ici de lymphocytes T (LGL : grands lymphocytes à grains).

V - Les cellules endocrines (ou cellules neuroendocrines) Elles sont présentes au sein de l'épithélium de revêtement ou glandulaire et existent tout au long du tube digestif sous diaphragmatique. On parle du système endocrinien diffus. Elles ont été identifiées à l’origine par leur capacité à s'imprégner du sel d’argent ou du chrome d’où leur nom de cellules chromoargentaffines ou cellules argentaffines. Elles sont mises en évidence par des techniques d’immunocytochimie où l’on utilise des marqueurs généraux pour les cellules neuroendocrines (la chromogranine A et B) et des marqueurs spécifiques des sécrétions de ces cellules. Les cellules neuroendocrines peuvent être Isolées ou en amas, et sont intercalées entre les cellules exocrines. Leur sécrétion peut être de type endocrine ou paracrine.

• Morphologie Il s’agit de petites cellules piriformes, le pôle apical est étroit avec quelques microvillosités atteignant parfois la lumière glandulaire. Ces cellules sont remplies de granulations de forme et de taille variable, elles présentent toutes les caractéristiques de la synthèse peptidique (noyaux clairs, REG abondant, appareil de Golgi volumineux et nombreux microtubules).

• Exemples de cellules neuroendocrines - Les cellules entéro chromaffines (cellules EC) Elles produisent de la sérotonine avec une action puissante sur les muscles lisses. Elles sont à l’origine des tumeurs carcinoïdes. - Les cellules entéro chromaffines like (cellules EC-L) Elles produisent de l’histamine. - Les cellules D Elles sécrètent de la somatostatine qui inhibe la plupart des mécanismes digestifs. Sécrétion surtout endocrine et un peu paracrine.

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STRUCTURE DES DIFFERENTS SEGMENTS du TUBE DIGESTIF I - Œsophage A) Topographie Il s’agit d’un tube musculaire vertical de 25 cm de long qui traverse la base du cou, le médiastin thoracique et le diaphragme. La partie sous diaphragmatique est courte (1-2cm). La lumière à l’état de vacuité est irrégulière en raison de l'existence de nombreux replis longitudinaux formés par des soulèvements de la sous muqueuse, les replis disparaissent quand passe le bol alimentaire. A l’état frais, la muqueuse de l'œsophage a une couleur blanc mate.

B) Histologie 1) La muqueuse

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Elle est composée chez l’homme de 3 éléments : •

Un épithélium de revêtement pavimenteux pluristratifié mécanique.

qui a un rôle de protection

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Un chorion constitué de tissu conjonctif relativement lâche avec un réseau de fibres élastiques et de fibres de collagènes, ces dernières étant plus abondantes dans la partie inférieure de l'œsophage. Les glandes du chorion se trouvent dans l’extrémité inférieure seulement, elles sont appelées glandes œsophago-gastriques ou glandes cardiales. Ces glandes sont tubuleuses, ramifiées, contournées, de type muqueux. Elles sécrètent des mucoprotéines neutres permettant une protection contre l’acidité gastrique. Ces mucoprotéines sont PAS+ (réagissent à l'Acide Périodique de Schiff). On trouve dans le chorion des vaisseaux, des nerfs et du tissu lymphoïde.

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La muscularis mucosae discontinue. Dans le tiers supérieur elle remplace progressivement la limitante élastique du pharynx. A partir du tiers moyen, elle est formée principalement par des cellules musculaires lisses à disposition longitudinale.

2) La sous muqueuse Il s’agit de tissu conjonctif plus dense, richement vascularisé et innervé, possédant éventuellement des lymphocytes. Des lobules adipeux sont souvent situés en profondeur. On y trouve des glandes œsophagiennes (rares et éparses chez l’homme). Il s’agit de glandes acineuses sécrétant des mucoprotéines acides (mucines), PAS+. Le mucus permet la lubrification du bol alimentaire, favorisant sa progresion vers l'estomac et le début de la digestion.

3) La musculeuse Elle est constituée d’une couche circulaire interne mince et d'une longitudinale externe épaisse. Dans le tiers supérieur de l’œsophage, ce sont les fibres musculaires striées qui prédominent. Ces faisceaux striés prolongent le muscle pharyngien (striés car la déglutition est sous contrôle volontaire). Les fibres musculaires striées sont remplacées progressivement par des fibres musculaires lisses qui formeront la totalité de la musculeuse dans le tiers inférieure de l’œsophage. Au niveau du cardia (passage œsophago-gastrique), le plan interne de la musculeuse s’épaissit sans former de véritable sphincter anatomique mais un sphincter physiologique sous contrôle nerveux qui assure le tonus permanent de la paroi avec relâchement lors de la déglutition. Ce sphincter est d’importance capitale, car son dysfonctionnement représente les trois quarts de la pathologie œsophagienne.

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4) L’adventice Elle est constituée de tissu conjonctif lâche qui se confond avec le tissu conjonctif environnant, notamment celui de la trachée en avant. On y trouve des fibres de collagène, des fibres élastiques, et du tissu adipeux.

II - L’estomac A) Topographie

L'estomac est une région dilatée du tube digestif, située dans la cavité abdominale. Son volume varie de quelques centilitres à l’état de jeûne, à plus d'un litre après un repas.

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Histologiquement, on définit 3 territoires topographiques en fonction de la muqueuse : • La région cardiale : petite zone autour de l’orifice œsophagien • La région fundique : ensemble du fundus et du corps de l'estomac. Elle correspond à 80 % de la surface gastrique et c’est la partie verticale de l'estomac. • La région pylorique (ou antre pylorique) : partie horizontale de l'estomac La muqueuse de l'estomac est rose pale. Elle est parcourue de plis longitudinaux qui disparaissent avec le passage du bol alimentaire. L’examen à la loupe révèle l’existence de lobules gastriques polygonaux de 3 à 4 mm de diamètre séparés par des sillons (= relèvement de la musculaire de la muqueuse). Les lobules sont criblés d’orifices : les cryptes gastriques (= infundibulum). La paroi gastrique mesure 5 mm d’épaisseur.

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B) Histologie Œsophage

Cardia Glandes cardiales

Fundus Glandes fundiques

Glandes cardiales oesophagiennes

Muqueuse

Sous-muqueuse Glandes oesophagiennes

Musculeuse

Passage oesophago-gastrique 1) La muqueuse a) L'épithélium de revêtement On observe un passage brutal d'un épithélium pavimenteux (œsophage) à un épithélium prismatique (estomac) au niveau de la ligne Z. C'est un épithélium prismatique simple qui s’invagine dans la paroi en diminuant de hauteur pour former les cryptes (ou infundibulum) au fond desquelles débouchent les glandes. Les cryptes de la région fundique sont plus nombreuses et moins profondes que celles de la région pylorique où elles s’enfoncent jusqu’à la moitié de la hauteur de la muqueuse. L’épithélium de revêtement est constitué de mucocytes qui sont des cellules prismatiques hautes avec un noyau basal, et reposent sur une membrane basale. 10/17

Les mucocytes sécrètent du mucus neutre en continu. Ce mucus est un polymère de glycoprotéines qui forme une sorte de gel semi fluide constituant la 1ère ligne de défense de l’estomac qui protège la muqueuse de l'acidité gastrique, de la pepsine, de certains médicaments (AINS) et de l'alcool. Les mucocytes sont unis entres eux par des systèmes de jonctions cellulaires : zonula occludens, zonula adherens, desmosomes. Ces jonctions constituent une barrière étanche : c’est la 2eme ligne de défense de l’estomac. La sécrétion de mucus est stimulée par les prostaglandines E qui constituent la 3ème ligne de défense. Les cellules à mucus sécrètent aussi du bicarbonate qui tamponne l'acidité gastrique.

b) Le chorion Le chorion est un tissu conjonctif lâche dans lequel se trouve des glandes entourées d'un réseau de capillaires fenestrés. Entre ces glandes, le chorion est très réduit dans l'estomac fundique car les glandes sont plus nombreuses. Au contraire, il est abondant dans l'estomac pylorique car les glandes sont moins nombreuses.

c) Les glandes gastriques •

Les glandes fundiques Ce sont les glandes les plus importantes de l'estomac. Ce sont des glandes tubuleuses droites serrées les unes contre les autres (6 à 8 glandes par crypte). Elles présentent un collet (qui participe au renouvellement de l'épithélium), un corps et une extrémité inférieure ou zone renflée. Mucocytes

Crypte gastrique

Cellules bordantes Cellules endocrines

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Ces glandes se composent de 4 types de cellules, qui reposent sur une membrane basale.

- Les cellules muqueuses au niveau du collet : Ce sont des cellules cubiques, basses. Elles sécrètent un mucus différent de celui de l'épithélium de revêtement. C'est aussi la zone de mitose pour le renouvellement des cellules épithéliales et glandulaires. - Les cellules principales du corps et du fond des glandes : Ce sont les cellules les plus nombreuses. Elles sont prismatiques basses, séreuses, et leurs grains de sécrétion contiennent du pepsinogène (précurseur du pepsine) - Les cellules pariétales ou bordantes : Elles sont moins nombreuses que les cellules principales. Elles occupent la moitié supérieure des glandes et elles bossèlent le corps des glandes car elles sont volumineuses. Ces cellules sont très riches en mitochondries et en lysosomes. La particularité des cellules bordantes ou pariétales est de présenter un réseau intracellulaire très développé de canalicules ramifiés en communication avec la lumière glandulaire bordés de microvillosités. Ces canalicules résultent de l'invagination de la membrane plasmique et augmentent 12/17

la surface de contact avec la lumière et donc augmentent la sécretion glandulaire. Dans les périodes de sécrétion, des éléments tubulo-vésiculaires intra-cytoplasmiques migrent vers ces canalicules avec lesquelles ils fusionnent, formant de nouvelles microvillosités. Cela permet d'augmenter la surface des canalicules.. => En période de sécrétion : les éléments tubulo-vésiculaires diminuent et les canalicules (nombre et longueur) augmentent, et inversement hors des périodes de sécrétions.

Les cellules pariétales sécrètent : – de l'acide chlorhydrique qui est nécessaire à l'activation du pepsinogène en pepsine. Il y a donc un couplage fonctionnel entre cellules pariétales et principales. – une grande partie de l'eau et des électrolytes du suc gastrique – le facteur intrinsèque (il se combine avec la vitamine B12 dans la lumière gastrique et permet son absorption au niveau iléal). - Les cellules endocrines ou neuro-endocrines : Elles s'intercalent entre les cellules exocrines et peuvent être isolées ou regroupées On retrouve des cellules EC (majoritaires dans le fundus), des cellules EC-L, des cellules D et des cellules G (secrètent la gastrine, plus abondantes dans l'antrum).

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Les glandes pyloriques

Les glandes pyloriques sont espacées dans le chorion inter glandulaire, plus profondes et moins nombreuses que celles du fundus. Ces glandes débouchent dans de profondes cryptes. Il existe 2 à 3 glandes par crypte. Ce sont des glandes tubuleuses ramifiées contournées à large lumière.

On retrouve 2 types de cellules : - Les cellules muqueuses : Cellules claires à noyau basal qui secrètent du mucus, qui a un rôle de protection de la muqueuse contre l'acidité. - Les cellules neuroendocrines : On observe surtout des cellules G, mais aussi de nombreuses cellules EC et quelques cellules D. La gastrine a un rôle primordial dans la sécrétion de l'acide chlorhydrique. •

Le glandes cardiales

Elles ressemblent aux glandes pyloriques.

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c) La musculeuse muqueuse (muscularis mucosae) La muscularis mucosae est épaisse au niveau de l'estomac. Elle comporte de 2 à 3 couches. La circulaire interne envoie des prolongements en direction de l'épithélium de surface, c'est ce qu'on appelle les relèvements majeurs, créant ainsi en surface des sillons délimitant les lobules gastriques. Il existe d'autres prolongements moins hauts, ce sont les relèvements mineurs de la musculaire muqueuse. Ils favorisent l'évacuation du contenu glandulaire.

2) La sous muqueuse Elle contient des fibres nerveuses du plexus de Meissner ainsi que des vaisseaux sanguins et lymphatiques.

3) La musculeuse Dans l'estomac, elle est entièrement faite de cellules musculaires lisses et est très épaisse. Elle représente la moitié de l'épaisseur de la paroi gastrique. Ces cellules musculaires lisses sont unies par des nexus ou gap-junction qui leur confèrent un fonctionnement unitaire. Elles sont disposées en 3 couches dans l'estomac : •Une couche interne oblique, présente au niveau de la grande courbure de l'estomac. Cette couche n'existe pas dans le cardia et dans le pylore. •Une couche moyenne circulaire continue qui s'épaissit pour former le sphincter pylorique. Ce sphincter aide à contrôler l'évacuation du contenu gastrique. •Une couche externe longitudinale plus importante et plus forte au niveau de la petite courbure. 15/17

4) La séreuse péritonéale C'est une couche conjonctivo-adipeuse bordée par un épithélium pavimenteux simple, appelé mésothélium. C'est la voie de passage des nerfs et des vaisseaux

C) Histophysiologie La nourriture ingérée séjourne dans l'estomac 2 à 3 heures en moyenne et y subit un morcellement mécanique (notamment grâce à la musculature puissante) et chimique (grâce aux sucs gastriques sécrétés) qui aboutit à la formation du chyme. Le chyme est une bouillie acide dans laquelle les molécules alimentaires sont en solution ou en suspension. Le suc gastrique est composé d'eau, d'électrolytes, d'acide chlorhydrique, de pepsine et de mucus. On estime que la sécrétion gastrique est de l'ordre de 1,5 à 2 L par jour. Le malaxage est assuré par des vagues de contractions péristaltiques de la musculeuse toutes les 20s environ, le pylore étant fermé, ce qui assure la digestion. Quand la phase gastrique de digestion est terminée, le sphincter pylorique s'ouvre et de plus fortes contractions de la musculeuse éjectent le chyme dans le duodénum. Seuls l'eau, l'alcool et certains médicaments sont absorbés dans l'estomac. Les mécanismes régulant les sécrétions : La sécrétion gastrique acide est stimulée directement par la sécrétion de gastrine, d'acétylcholine et d'histamine. Lorsque l'estomac se remplit, la sécrétion de gastrine est stimulée par : •

un stimulus mécanique qui est la distension gastrique due à l'arrivée des aliments

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un stimulus chimique qui est l'alcalinité des aliments

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des neurotransmetteurs comme par exemple le GRP (Gastrin Releasing Peptid)

=> Cette sécrétion gastrique acide entraîne la diminution du pH, ce qui va créer les conditions nécessaires pour l'activation du pepsinogène en pepsine. La sécrétion de gastrine est inhibée par la somatostatine en réponse à l'acidité croissante. Il existe donc une autorégulation de la gastrine pH dépendante (rétrocontrôle négatif à partir de pH 2). Les neuropeptides digestifs : Les neuropeptides digestifs sont produits par les neurones intrinsèques de la paroi et sont sous contrôle des neurones cholinergiques. Ils agissent sur l'épithélium digestif, notamment sur la sécrétion. Exemples de neuropetides : le GRP, la substance P, le VIP (Vasoactive Intestinal Peptid, puissant vasodilatateur) 16/17

D) Pathologies •

Gastrite : inflammation aiguë ou chronique de la muqueuse. Sa complication principale est l'ulcère gastrique, surtout au niveau de l'antre pylorique où ils peuvent devenir perforants. Des cancers peuvent se développer au niveau des lésions des ulcères si ils ne sont pas traités. Les causes de gastrites sont multiples : médicaments (AINS), bactéries (helicobacter pylori), alcool, …

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Cancer : 2ème cause mondiale de mortalité par cancer. L'helicobacter pylori est aussi impliquée.

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Tumeurs neuroendocrines : par exemple les cellules entéro-chromaffines à l'origine de tumeurs carcinoïdes.

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Anémie de Biermer due à une absence de facteur intrinsèque qui entraîne une absence d'absorption de la vitamine B12 au niveau de l'iléon terminal. Le traitement consiste en injections de vitamine B12 par voie parentérale après gastrectomie totale.

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