Architecture de la peau normale humaine

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1 Enveloppe Organe Kératinocytes Sensation Barrière Fibroblastes Derme Epiderme Architecture de la peau normale humaine Approches Structurale & Fonctionnelle Morgan DOS SANTOS et Amélie THEPOT

2 La peau, une architecture complexe généralités Epiderme Derme Organe de revêtement du corps Surface : 1.5 à 2 m² chez un adulte jeune Poids : 1/6 poids corporel total Epaisseur : 1.4 à 4 mm selon localisation Hypoderme

3 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Stratum corneum Kératinocytes différenciés Kératinocytes basaux Mélanocytes Cellules de Langerhans Couche superficielle de la peau constituant un épithélium : Pavimenteux : car les cellules de sa couches superficielles sont plates ; Stratifié : constitué de plusieurs assises cellulaires ; Kératinisé : synthétise une protéine spécifique, la kératine. Epaisseur variable selon sa localisation : de 0.05 mm au niveau des paupières à 1.5 mm au niveau palmoplantaire. Présence de fibres nerveuses mais l épiderme n est pas vascularisé. En constant renouvellement : 28 jours Population cellulaires hétérogènes : kératinocytes, mélanocytes, lymphocytes T, cellules de Langerhans, cellules de Merkel.

4 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Une population cellulaires hétérogènes Kératinocytes Mélanocytes Cellules de Langerhans Représentent % de l ensemble des cellules épidermiques. Synthétisent une substance fondamentale : la kératine Possèdent la capacité de se différencier. Forment 13 % de la population cellulaire totale de l épiderme. Cellules dendritique localisées dans la couche basale de l épiderme. Synthétisent les mélanines permettant la pigmentation de la peau. Leur représentation dans l épiderme se situe autour de 4 %. Cellules immunocompétentes porteuses d antigènes de classe II du système HLA. Assurent la barrière immunitaire de la peau en induisant une réponse de type cellulaire. NB : Les cellules de Merkel constitue les quatrième type cellulaire présent dans l épiderme. D origine neuro-épithéliale, ces cellules sont des récepteurs sensoriels cutanés qui joueraient un rôle tactile et dans la sécrétion de neuromédiateurs.

5 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Stratum corneum 21 jours Caractéristiques de différenciation Stratum granulosum Stratum spinosum Stratum germinativum processus de différenciation Aspects biochimiques Aspects structuraux

6 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Couche basal ou stratum germinativum 1/7 Couche basale - stratum germinativum Couche la plus profonde de l épiderme. Ancrée de façon perpendiculaire à la jonction dermo-épidermique (JDE) membrane basale, mince couche extracellulaire qui épouse les papilles dermiques. Kératinocytes basaux ou encore cellules germinatives sont les seules cellules de l épiderme capable de se diviser. Assurent le renouvellement constant de l épiderme grâce à leur forte activité mitotique.

7 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Couche basal ou stratum germinativum 5/7 Adhésion Cellules / Cellules Desmosome Assurée par les desmosomes et jonctions adhérentes Permet l adhérence entre les cellules voisines et la cohésion entre kératinocytes. Marqueurs Cadhérine T Adhésion Cellules / Matrice-extracellulaire Jonction adhérente Assurée par les hémidesmosomes et les intégrines Permet de garantir l adhérence de la couche basale à la MEC au niveau de la jonction dermo-épidermique. Marqueurs Desmogléines 2 et 3 Dsg2 et Dsg3 Desmocollines 2 et 3 Dsc 2 et Dcs 3

8 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Couche épineuse ou stratum spinosum 1/4 Couche épineuse - stratum spinosum Couche constituée de cinq à six assises de kératinocytes entrées en différenciation. Cellules très actives de part la synthèse de protéines, notamment de kératines. L abondance et l organisation des kératines en tonofilaments ainsi que leur association aux nombreux desmosommes confèrent aux cellules une structrure épineuse. Une telle cohésion est en partie responsable de la très grande résistance mécanique de cette couche cellulaire.

9 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Couche granuleuse ou stratum granulosum 1/3 Couche granuleuse - stratum granulosum Elle forme la dernière couche de cellules nuclées de l épiderme. Les cellules qui la compose, orientées parallellement à la surface de la peau possèdent un noyau ovale et dense dans lequel la chromatine et les organites se raréfient. Le nom de couche granuleuse est dû à la présence de nombreux corps lamellaires et granules de kératohyaline.

10 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Couche cornée ou stratum corneum 1/5 Couche cornée - stratum corneum C est la couche la plus superficielle de l épiderme. Les kératinocytes appartenant au stratum corneum ont atteint leur stade final de différenciation : ce sont les cornéocytes. Les cornéocytes, en perdant leurs liaisons intercellulaires, se détachent progressivement du tissu, donnant lieu au phénomène de desquamation.

11 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Molécules de différenciation de l épiderme - Synthèse Stratum corneum Stratum granulosum T R A N S G L U T A M Stratum spinosum I N A S E S Stratum germinativum I N V O L U C R I N E F I L A G G R I N E L O R I C R I N E Adhésion Prolifération Différenciation Apoptose

12 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Mélanocytes & processus de mélanogénèse

13 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Mélanocytes et processus de Mélanogénèse 1/11 Mélanocytes : cellules dendritiques situées à la base de l épiderme. Représentent 3 % des cellules de l épîderme. Absence de jonction de type desmosome et de filaments de kératine. Fonction principale : mélanogénèse Caractérisée par la production de pigments, les mélanines, dans des organelles spécifiques appelés les mélanosomes. «Epidermal Melanin Unit» : unité structurale regroupant un mélanocyte et les kératinocytes qui sont en relation avec lui. 1 mélanocyte / 36 kératinocytes Processus de transfert des mélanosomes dans les kératinocytes voisins.

14 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Cellules de Langerhans & Immunité cutanée

15 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Cellules de Langerhans et Immunité cutanée 1/4 PEAU Cible pour agents pathogènes Initiateur de mécanismes de défenses immunitaires Cellules de Langerhans (CL) Système immunitaire cutané Cellules dendritiques dermiques (CDD) Epiderme Derme Acteurs primordiaux dans le déclenchement des réponses immunes cutanées

16 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Cellules de Langerhans et Immunité cutanée 2/4 Les cellules de Langerhans Découverte en 1968 par Paul Langerhans, ces cellules constituent le 3 types cellulaire de l épiderme (1-5 %). D origine médullaire, appartient à la famille des cellules dendritiques caractérisées par leur : forme (dendritique) ; expression élevée d antigène HLA de classe II (HLA-DR) ; capacité à induire une réponse immune ; mobilité. Localisées dans les couches suprabasales de l épiderme. Densité de 100 à cellules / mm² selon la zone considérée. Initient et propagent les réponses immunes dirigées dans la peau. Provoquent des réponses immunitaires de type cellulaire (hypersensibilité retardée).

17 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Cellules de Merkel & Sensorialité

18 L épiderme populations cellulaires et fonctions associées Cellules de Merkel et Sensorialité 1/3 Constituent le 4 type cellulaire présent dans l épiderme (< 1 %). D origine neuro-épithéliales, se présentent comme des cellules isolées situées au niveau du stratum granulosum. Cellules ovalaires, à grand axe souvent parallèle à la JDE, à noyau dense, contourné ou indenté. Présentent dans leur cytoplasme de très nombreuses vésicules de 80 à 100 µm de diamètre, à cœur dense très riches en médiateurs biochimiques. Etablissement de contact direct avec une terminaison nerveuse. La présence de synapses ou de structures similaires entre les CM et la terminaison nerveuse est controversée. Présence de desmosomes entre CM et kératinocytes voisins. Projections de prolongements fins, courts et rigides dénommés microvillosités (mv) (ou cornes, épines) dans le cytoplasme de cellules voisines.

19 La jonction dermo-épidermique structure macromoléculaire complexe Epiderme Jonction dermo-épidermique (JDE) Derme

20 La jonction dermo-épidermique structure macromoléculaire complexe Structure et fonctions de la JDE 1/2 X Structure Clé de voute de la peau, elle assure l ancrage de l épiderme au derme. Structure complexe qui constitue une région acellulaire provenant à la fois des kératinocytes et des fibroblastes. Formé de trois compartiments : X Hémidesmosomes Membrane Basale Zone fibrillaire situés sur la face épidermique lamina lucida lamina densa constituée de fibrilles d ancrage Fonctions Observation en microscopie électronique à transmission Compartimenter l épiderme et le derme. Supporter le compartiment épidermique prolifératif. Contrôler la perméabilité à divers substances. Contrôler le comportement cellulaire : migration, différenciation, prolifération et survie. Générer un réservoir de facteurs de croissance.

21 Le derme la matrice extra-cellulaire et ses constituants Derme Sommaire Structure & Populations cellulaires résidentes Les composants de la MEC 2.1. La famille des collagènes 2.2. Le tissu élastique 2.3. Les protéoglycannes et GAGs 2.4. Les glycoprotéines de structure

22 Le derme la matrice extra-cellulaire et ses constituants Structure & Populations cellulaires résidentes Caractéristiques Tissu conjonctif de soutien d origine mésodermique. Epaisseur : 1 à 2 mm. Constitué essentiellement de matrice extra-cellulaire (MEC) et de fibroblastes. papillaire Contient 20 à 40 % de l eau totale du corps. Pourvu d un important réseau de terminaisons nerveuses. Riche réseau vasculaire. réticulaire Siège des annexes cutanées bulbes des poils, glandes sébacées et sudoripares. Responsables de la souplesse, l élasticité et l hydratation de la peau. Distinction de deux zones : Derme papillaire 1/5 ème Derme réticulaire 4/5 ème

23 Le derme la matrice extra-cellulaire et ses constituants Structure & Populations cellulaires résidentes Le derme papillaire ou derme superficiel. Situé directement sous la JDE. Epaisseur : 300 à 400 nm S insinue dans les crêtes / papilles de l épiderme. Riches en capillaires sanguins et lymphatiques, terminaisons nerveuses Fibres collagènes Fibres élastiques Réseau lâche Faible diamètre Collagène I et III Collagène XII et XVI Fibres d oxytalane Faible diamètre Orientation Perpendiculaires à la JDE Substance fondamentale dense Nombreuses cellules Assure une surface d échanges nutritifs

24 Le derme la matrice extra-cellulaire et ses constituants Structure & Populations cellulaires résidentes Le derme réticulaire ou derme profond. Représente 4/5 ème de l épaisseur total du derme. Présence de vaisseaux sanguins de gros calibres, des récepteurs de la pression, de nombreuses cellules du système immunitaires Comporte les glandes sécrétrices et excrétrices (sudoripares et sébacées). Fibres collagènes Fibres élastiques Réseau dense Grand diamètre Collagène I Collagène XIV Grand diamètre Orientation Parallèles à la JDE Substance fondamentale très dense Peu de cellules Confère compressibilité, extensibilité et élasticité

25 Le derme la matrice extra-cellulaire et ses constituants Structure & Populations cellulaires résidentes Fibroblaste Observations histologiques à fibroblastes/mm 3 de tissu. Forme fusiforme ou stellaire (prolongements cytoplasmiques). Taille augmente avec la profondeur de leur localisation dermique (ex : derme papillaire 4 à 7 m). Prolongement cytoplasmique Noyau Biosynthèse des constituants de la MEC : Collagènes Glycoprotéines Principales fonctions Elastine Protéoglycanes Remodelage de la MEC (enzyme de dégradation ie. MMP). Régulation de la prolifération et de la différenciation des kératinocytes (synthèse cytokines / facteurs de croissance). Organites cellulaires

26 Le derme la matrice extra-cellulaire et ses constituants Les composants de la MEC Les collagènes Le tissu élastique Protéines majoritaires de la matrice extracellulaire. Composé essentiellement d élastine. Formation de la trame fibreuse du derme. Représente 2 à 4 % des protéines dermiques. Assurent l interface entre les cellules et la MEC. Impliquées dans migration, adhésion cellulaire Les glycoprotéines Macromolécules constituant la substances fondamentales. Responsable de l hydratation de la peau. Les protéoglycannes (GAGs)

27 Le derme la matrice extra-cellulaire et ses constituants Les composants de la MEC La famille des collagènes 1/6 Le collagène Composant majoritaire et le plus abondant de la MEC des tissus conjonctifs. Synthétisé par les fibroblastes. Molécules homo et hétérotrimérique = triple hélice de chaînes α. Domaine hélicoïdal constitué d une répétition de 3 acides aminés : Glycine - X - Y Proline hydroxyproline Confère à la peau ductilité, souplesse et résistance.

28 Le derme la matrice extra-cellulaire et ses constituants Les composants de la MEC Le tissus élastique 1/2 Fibres élastiques Ne représentent qu une faible proportion des protéines dermiques : 2 à 4 %. Fibres élastiques : Microfibrilles Tropoélastine Confère résistance et déformabilité au derme. Coloration histologique à l Orcéine

29 Hypoderme Hypoderme tissus adipeux et adipocytes

30 Hypoderme tissus adipeux et adipocytes Le tissus adipeux 2/2 Observation histologique du tissu adipeux Mb plasmiques Enclaves lipidiques dissoutes Couche la plus profonde de la peau. Dérive des cellules mésenchymateuses. Tissu conjonctif lâche adipeux richement vascularisé et innervé. Composé de lobules adipeux contenant essentiellement des adipocytes. Adipocytes riches en triglycérides acides gras Autres types cellulaires en présence : fibroblastes, dendrocytes, mastocytes Rôles de : Capillaires Noyaux Protection mécanique et thermique (isolant) Réservoir énergétique (graisse de réserve).

31 Les annexes cutanées

32 Les annexes cutanées Poils et follicules pileux Annexes cutanées d origine ectodermique. Follicules pileux Invaginations tubulaires épidermiques produisant les poils. Formés d une gaine de tissus : Epithélial renfermant la matrice Conjonctif dérivé du derme Richement vascularisé et innervé. Bulge contient de cellules souches épidermiques multipotentes. Impliqués dans la régulation thermique et la protection contre les UV Poils Produit par le follicule pileux. Cellules fortement kératinisées. Composé d une moelle centrale, d un cortex et d une cuticule externe. Comprend une racine une tige. Accompagné d un muscle érecteur ou horripilateur Déclenche le redressement et l expulsion du sébum.

33 Les annexes cutanées Les glandes cutanées 1/3 Les glandes cutanées 400 à 900 / cm² 60 / cm² Glandes Sébacées Glandes Sudoripares 0 / cm² Situées dans le derme moyen. Glandes acineuses organisées en grappes. Annexée à chaque follicule pileux. Réparties sur toute la surface du corporelle. Sauf paumes des mains et voûtes plantaires Sécrètent du sébum de façon holocrine. Composition du sébum Triglycérides 43 % Acides gras libres 15 % Cires 23 % Squalènes 15 % Cholestérol 4 % Situées dans le derme profond. Constituées d un épithélium cubique simple entouré de cellules myoépithéliales. Sécrètent la sueur de façon exocrine. Eccrines Présentent sur toute la surface corporelle. Paume des mains, plantes des pieds et front Responsable de la transpiration. Régulation par le SN. Apocrines Annexées au follicule pileux. Abondantes dans les régions axillaires et urogénitales. Rôle encore peu connu.