ECOLE NATIONALE VETERINAIRE DE LYON

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1 ECOLE NATIONALE VETERINAIRE DE LYON Année Thèse n 17 ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES LÉSIONS PANCRÉATIQUES CHEZ LES CARNIVORES DOMESTIQUES. FRÉQUENCE ET NATURE DE CES LÉSIONS DANS UN ÉCHANTILLON DE 57 CHIENS ET CHATS PRÉSENTÉS POUR UN EXAMEN NÉCROPSIQUE À L ENVL. THESE Présentée à l UNIVERSITE CLAUDE-BERNARD - LYON I (Médecine - Pharmacie) et soutenue publiquement le 12 février 2009 pour obtenir le grade de Docteur Vétérinaire par Céline ANTOMARCHI Née le 26 juillet 1983 à Marseille

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3 ECOLE NATIONALE VETERINAIRE DE LYON Année Thèse n 17 ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES LÉSIONS PANCRÉATIQUES CHEZ LES CARNIVORES DOMESTIQUES. FRÉQUENCE ET NATURE DE CES LÉSIONS DANS UN ÉCHANTILLON DE 57 CHIENS ET CHATS PRÉSENTÉS POUR UN EXAMEN NÉCROPSIQUE À L ENVL. THESE Présentée à l UNIVERSITE CLAUDE-BERNARD - LYON I (Médecine - Pharmacie) et soutenue publiquement le 12 février 2009 pour obtenir le grade de Docteur Vétérinaire par Céline ANTOMARCHI Née le 26 juillet 1983 à Marseille

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7 Remerciements A Monsieur le Professeur Jean-Yves SCOAZEC De la Faculté de Médecine Claude Bernard de Lyon Qui nous a fait l honneur d accepter la présidence de notre jury de thèse Qu il soit assuré de notre profond respect A Monsieur le Docteur Thierry MARCHAL De l École Nationale Vétérinaire de Lyon Qui nous a fait l honneur d encadrer notre travail Pour son aide, ses précieux conseils et sa disponibilité Qu il trouve ici un témoignage de notre reconnaissance A Monsieur le Professeur Jean-Luc CADORÉ De l École Nationale Vétérinaire de Lyon Qui nous a fait l honneur et le plaisir de participer à notre jury de thèse Pour sa patience, sa gentillesse, son enthousiasme communicatif pour la Médecine Qu il trouve ici le témoignage de notre reconnaissance et de notre admiration A Monsieur le Docteur Patrick BELLI De l École Nationale Vétérinaire de Lyon Qui nous a fait l honneur de participer à notre jury de thèse Pour son implication et son aide précieuse lors de la réalisation de ce travail Sincères remerciements 5

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9 Merci A mes parents, Pour m avoir permis de réaliser tous mes projets Pour votre patience et votre soutien sans faille merci, tout simplement!!! A mon frère, Philippe Pour avoir supporté la petite sœur casse-pieds que j étais (et que je suis encore parfois?) Pour notre complicité, notre confiance réciproque et nos confidences A Mamie Tu as 103 ans mais tu as toujours conservé ta jeunesse d esprit J aurais aimé que tu puisses venir aujourd hui, mais ce ne serait pas raisonnable Merci pour ta gentillesse, et pour tout ce que tu as su me transmettre A toute ma famille, il serait trop long de tous vous citer mais le cœur y est A ma nièce Juliette à ton avenir! A mes amis, ils se reconnaitront les vétos et ceux d ailleurs Pour notre amitié, pour les bons moments passés et je l espère à venir A tous mes professeurs, sans lesquels mon parcours aurait été différent (Mme Jean-Jean, M. Pansieri, Mme Piaia, Mme Scaramuzzino, M. Bartolomei, et tous ceux que j oublie) A Dakota, Carat, et au gros Garfield «If anything can go wrong, it will.» Murphy s law. 7

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11 Table des matières Remerciements 5 Liste des abréviations 19 Table des illustrations 21 Table des tableaux 23 Introduction 25 PARTIE 1 : RAPPELS FONDAMENTAUX 1. DONNEES ANATOMIQUES CONCERNANT LE PANCREAS DES CARNIVORES DOMESTIQUES Embryogénèse Anatomie Aspect macroscopique Conformation Corps (Corpus pancreatis) Lobe droit (Lobus dexter) Lobe gauche (Lobus sinister) Topographie et moyens de fixité Topographie Moyens de fixité Canaux pancréatiques Irrigation pancréatique Artères Veines Système capillaire Système lymphatique Innervation du pancréas

12 2. DONNEES HISTOLOGIQUES Tissu conjonctif Tissu exocrine Organisation tissulaire : les acini pancréatiques Organisation cellulaire Cellules acineuses Cellules centro-acineuses Cellules canalaires Tissu endocrine : les îlots de Langerhans Organisation tissulaire Organisation cellulaire Cellules alpha Cellules beta Autres types cellulaires DONNEES PHYSIOLOGIQUES CONCERNANT LE PANCREAS DES CARNIVORES DOMESTIQUES Les fonctions exocrines du pancréas Le suc pancréatique : nature et rôles Les enzymes du suc pancréatique Protéases Lipases Enzymes agissant sur les glucides Le bicarbonate de sodium Les autres rôles du suc pancréatique Les mécanismes de protection contre l auto-digestion Régulation de la sécrétion du suc pancréatique Les fonctions endocrines du pancréas Les hormones pancréatiques : nature et rôles Insuline Nature 47 10

13 Rôles Glucagon Nature Rôles Somatostatine Nature Rôles Polypeptide pancréatique (PP) Nature Rôles Polypeptide Intestinal Vasoactif (VIP) Régulation de la sécrétion hormonale Insuline Glucagon Somatostatine pancréatique Polypeptide pancréatique DONNEES CLINIQUES CONCERNANT LES DYSFONCTIONNEMENTS DU PANCREAS Pancréatites aiguës Symptômes généraux Symptômes digestifs Complications Complications locales Complications cardio-vasculaires Complications respiratoires Autres complications fréquemment rencontrées Séquelles : complications qui persistent à moyen voire long terme Bilan : tableau clinique lors de pancréatites aiguës chez le chien et le chat Pancréatites chroniques Diabète sucré

14 4.4. Types de tumeurs Signes liés à la présence de la tumeur Signes liés à la présence de métastases Signes paranéoplasiques Insuffisance pancréatique exocrine Bilan DONNEES PARACLINIQUES CONCERNANT LES EXAMENS D EXPLORATION DU PANCREAS Hématologie Biochimie sanguine Analyses usuelles Analyses spécifiques du pancréas Mesure des activités enzymatiques sériques Activité sérique de la lipase Activité sérique de l amylase Dosages radio-immunologiques : TLI et PLI TLI sérique PLI sérique Mesure de l activité protéolytique fécale Dosage des hormones pancréatiques Analyse urinaire Analyse du liquide de paracentèse abdominale Imagerie médicale Radiologie Échographie Signes échographiques de pancréatite Signes échographiques de tumeurs pancréatiques Signes échographiques des lésions kystiques du pancréas Tomodensitométrie Écho-endoscopie

15 Scintigraphie Comparaisons des sensibilités et spécificités des différents examens d exploration du pancréas dans le cadre du diagnostic des pancréatites Laparotomie exploratrice Histologie et cytologie. 71 PARTIE 2 : NATURE ET PRÉVALENCE DES LÉSIONS PANCRÉATIQUES CHEZ LES CARNIVORES DOMESTIQUES DANS LA BIBLIOGRAPHIE 1. NATURE DES LESIONS RENCONTREES CHEZ LE CHIEN ET LE CHAT Anomalies congénitales Variation des canaux pancréatiques Pancréas ectopique Dilatation des canaux et kystes pancréatiques congénitaux Hypoplasie des acini pancréatiques Aplasie des îlots de Langerhans Tissu ectopique au sein du pancréas Anomalies acquises Dégénérescence du tissu pancréatique Dégénérescence par surcharge Lipofuschine Lipomatose Vacuolisation Dégénérescence des îlots de Langerhans et diabète sucré Atrophie du tissu pancréatique Atrophie pancréatique primaire Atrophie pancréatique secondaire Nécrose pancréatique Inflammation du tissu pancréatique Pancréatites 80 13

16 Pancréatites aiguës Pancréatite aiguë nécrosante Pancréatite aiguë hémorragique Pancréatite aiguë suppurative Pancréatites chroniques Pancréatite focale Lésions parasitaires Fibrose du pancréas Néoplasies du pancréas Tumeurs du tissu exocrine Hyperplasie nodulaire Adénomes Adénocarcinomes Tumeurs du tissu endocrine Insulinome Gastrinome Glucagonome Infiltration du pancréas par des métastases Lithiases pancréatiques Phlegmons, pseudokystes et abcès pancréatiques Autolyse PREVALENCE DES LESIONS PANCREATIQUES SELON LES PUBLICATIONS Chez le chien Pancréatite chronique Pancréatite aiguë Tumeurs du pancréas Hyperplasie nodulaire Fibrose Autolyse

17 2.2. Chez le chat Pancréatites Néoplasies Amyloïdose FACTEURS DE RISQUE IDENTIFIES OU SUSPECTES Facteurs de risque liés aux commémoratifs Race Sexe Âge État corporel Facteurs de risque liés aux affections digestives Affections gastro-intestinales Affections du tractus biliaire Facteurs de risque liés aux substances xénobiotiques Intoxication aux organophosphorés Pathologies pancréatiques iatrogènes Facteurs de risque liés aux agents pathogènes Infestation par des douves pancréatiques (Eurytrema procyonis) Infections virales Toxoplasmose Facteurs de risque liés aux traumatismes Rôle de l ischémie Facteurs de risques liés aux dysendocrinies Diabète sucré Hypercorticisme Hypothyroïdie Troubles de l homéostasie calcique Autres facteurs de risque Troubles du métabolisme des lipides Insuffisance rénale chronique

18 Néoplasies Insuffisance cardiaque PARTIE 3 : ÉTUDE EXPÉRIMENTALE 1. OBJECTIFS DE L ETUDE MATERIEL ET METHODE Sélection des animaux et description de l effectif Examens nécropsiques Examens histologiques Fixation et réalisation des coupes Fixation au formol Déshydratation et infiltration à la paraffine Mise en blocs de paraffine Section au microtome Collage des coupes Coloration des lames Lecture des lames Corrélation aux données cliniques RESULTATS Résultats de l étude macroscopique des pancréas Absence de lésion Hyperplasie nodulaire Infiltration cellulaire Hémorragies superficielles Synthèse des résultats de l examen macroscopique Résultats de l étude microscopique des échantillons de pancréas Autolyse Lésions de dégénérescence

19 Nécrose Fibrose Tumeurs Hyperplasie nodulaire Lésions inflammatoires Lésions vasculaires Résultats cliniques Absence de lésions microscopiques et macroscopiques Avec absence de signes cliniques Avec signes cliniques évocateurs d atteinte pancréatique Présence de lésions microscopiques Avec absence de lésions macroscopiques Avec absence de signes cliniques Avec signes cliniques évocateurs d atteinte pancréatique Avec présence de lésions macroscopiques Avec absence de signes cliniques Avec signes cliniques évocateurs d atteinte pancréatique DISCUSSION Discussion de nos résultats Interférence du phénomène d autolyse avec l interprétation des résultats Éléments d épidémiologie Nature des lésions macroscopiques Nature des lésions microscopiques et relation lésion / symptôme Discussion par rapport aux données bibliographiques. 134 Conclusion 137 Bibliographie 139 Lexique 149 Annexes

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21 Table des abréviations AlAT : alanine amino-transférase AMP : adénosine monophosphate AP : pancréatite aiguë APUD : amine precursor uptake and decarboxylation CCK-PZ : cholécystokinine pancréozymine CIVD : coagulation intra-vasculaire disséminée Co A : coenzyme A CP : pancréatite chronique FeLV : virus leucémogène félin FIV : virus de l immunodéficience féline EPI (ou IPE) : insuffisance pancréatique exocrine PTSI : pancreatic trypsin secretory inhibitor PP : polypeptide pancréatique TLI : trypsin-like immunoreactivity ctli : canine trypsin-like immunoreactivitu fpli : feline trypsin-like immunoreactivity PIF : péritonite infectieuse féline PLI : pancreatic lipase immunoreactivity cpli : canine pancreatic lipase immunoreactivity PNN : polynucléaire neutrophile PUPD : polyuro-polydipsie TAP : trypsinogen activation peptide UFC : unité formant colonie VIP : polypeptide intestinal vasoactif 19

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23 Liste des illustrations Figure 1 : conformation du pancréas de chien Figure 2 : organes de la région diaphragmatique de l abdomen du chien, vue caudale, après ouverture du grand omentum Figure 3 : vascularisation artérielle du pancréas des carnivores Figure 4 : coupe schématique de pancréas, montrant l architecture tissulaire Figure 5 : coupe histologique de pancréas de chat montrant un mécanorécepteur de type corpuscule de Pacini Figure 6 : schéma général de l organisation d un acinus pancréatique Figure 7 : coupe histologique d un pancréas de chien, montrant la structure des acini Figure 8 : ultrastructure des cellules pancréatiques exocrines Figure 9 : organisation d un îlot de Langerhans Figure 10 : activation des protéases du suc pancréatique Figure 11 : maturation de l insuline Figure 12 : voies métaboliques influencées par l insuline Figure 13 : cinétique de la sécrétion d insuline par les cellules!, en réponse à une hausse de la glycémie Figure 14 : effets de l hyperglycémie et de l hypoglycémie sur les sécrétions d insuline et de glucagon par les cellules! et les cellules " Figure 15 : interactions intercellulaires au sein du pancréas endocrine Figure 16 : comparaison des méthodes de diagnostic de pancréatite Figure 17 : biopsie pancréatique per-opératoire Figure 18 : aspect macroscopique du pancréas chez un Berger allemand souffrant d atrophie pancréatique Figure 19 : aspect microscopique d atrophie pancréatique juvénile Figure 20 : atrophie lobulaire et dilatation canaliculaire (conséquences d une obstruction) Figure 21 : pancréatite aiguë nécrosante chez un chien

24 Figure 22 : aspect macroscopique d hyperplasie nodulaire chez un chat Figure 23 : aspect macroscopique d hyperplasie nodulaire chez un chat Figure 24 : vue microscopique d îlots pancréatiques canins bien différenciés, entourés par du tissu fibreux Figure 25 : lésion de dégénérescence des acini pancréatiques Figure 26 : nécrose pancréatique Figure 27 : cytostéatonécrose du tissu adipeux mésentérique péri-pancréatique Figure 28 : fibrose péricanaliculaire Figure 29 : hyperplasie nodulaire Figure 30 : inflammation suppurée, PNN et pyocytes Figure 31 : inflammation hétérogène : PNN et pyocytes sont majoritaires, mais présence de macrophages et de lymphocytes Figure 32 : inflammation lymphoïde Figure 33 : congestion pancréatique (capillaires dilatés) Figure 34 : péritonite suppurée Figure 35 : extension de l autolyse en fonction du temps

25 Liste des tableaux Tableau 1 : les protéases du suc pancréatique Tableau 2 : tableau clinique lors de pancréatites aiguës chez le chien Tableau 3 : prévalence des lésions pancréatiques décelées par des examens histologiques systématiques chez le chien Tableau 4 : estimation de la prévalence des pancréatites aiguës chez le chien Tableau 5 : prévalence des lésions pancréatiques chez le chat selon différentes études Tableau 6 : bilan des lésions macroscopiques (répartition en nombre de cas) Tableau 7 : bilan des lésions macroscopiques (répartition en pourcentage) Tableau 8 : nombre de lésions différentes présentes dans chaque pancréas Tableau 9 : répartition des lésions microscopiques (nombre de cas) Tableau 10 : répartition des lésions microscopiques en fonction de leur nature et de l espèce

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27 Introduction Le pancréas est un organe dont les fonctions sont nombreuses et variées : les maladies qui l affectent pourront alors être potentiellement graves, alors que les signes cliniques seront quant à eux très variables selon la nature du tissu lésé et la nature de la lésion à l origine de la maladie. Par ailleurs, c est aussi un organe difficile à explorer de façon simple : étant donné sa localisation, les examens d échographie sont difficiles à interpréter. Par ailleurs, les dosages biochimiques en relation avec le pancréas sont soit facilement disponibles, mais peu sensibles ou peu spécifiques, soit au contraire, d autres dosages récemment mis au point sont informatifs mais plus difficiles à mettre en œuvre dans le cadre des examens de routine. Les atteintes pancréatiques chez les carnivores domestiques font rarement partie des hypothèses explorées en premier par les cliniciens, sauf si l on se trouve dans un contexte clinique particulièrement évocateur. Pourtant, certains pathologistes ont récemment mené des études histologiques sur des populations de chiens et de chats «tout venant», c est-àdire qu ils ont prélevé les échantillons de pancréas de façon systématique chez tous les animaux présentés pour un examen nécropsique. Si l on en croit leurs résultats, il n est pas rare de rencontrer des lésions pancréatiques, y compris chez des animaux qui étaient considérés comme «sains». Les prévalences des lésions seraient donc supérieures à ce que l on pensait. Bien que cette observation ne remette pas en cause le fait que les maladies du pancréas soient rares (la présence de lésions n impliquant pas toujours l existence de symptômes), il nous a semblé intéressant de chercher si nous pouvons vérifier ces résultats à travers une étude expérimentale. Nous commencerons donc par rappeler les bases anatomiques, histologiques et physiologiques concernant le pancréas, puis nous rechercherons les données bibliographiques disponibles concernant la nature et la prévalence des lésions pancréatiques qui ont fait l objet de publications chez les carnivores domestiques (nous ne nous attarderons pas sur la physiopathologie de ces lésions). Enfin, nous étudierons à partir de l examen nécropsique de 57 animaux la nature et la fréquence des lésions du pancréas, en essayant d établir des relations entre les observations macroscopiques, microscopiques et le contexte clinique. 25

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29 PARTIE 1 : RAPPELS FONDAMENTAUX 27

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31 1. DONNEES ANATOMIQUES CONCERNANT LE PANCREAS DES CARNIVORES DOMESTIQUES 1.1. Embryogénèse Le pancréas des carnivores domestiques est constitué de deux lobes (droit et gauche), se joignant au niveau du corps du pancréas. [9] Au cours de l embryogénèse, le pancréas se développe à partir de trois bourgeons issus de la paroi duodénale : - bourgeon dorsal (Gemma pancreatica dorsalis), qui bourgeonne dans le mésentère dorsal. - deux bourgeons ventraux (Gemmae pancreatica ventrales), qui fusionnent rapidement pour se transformer en ébauche ventrale. La liaison de chaque bourgeon avec l intestin persiste et sera à l origine des canaux excréteurs. Le bourgeon dorsal a une croissance plus rapide que le bourgeon ventral ; la rotation du duodénum et du canal cholédoque principal déplace le bourgeon ventral du côté droit, puis les deux ébauches rentrent en contact et fusionnent pour former une glande unique. Il y a alors formation d anastomoses entre les conduits excréteurs des deux lobes. [9] Toute anomalie au moment de la fusion entraîne la formation d un pancréas accessoire, ou de la persistance de tissu pancréatique ectopique dans la paroi duodénale ou la vésicule biliaire. [9] [29] [74] 1.2. Anatomie Aspect macroscopique Le tissu pancréatique a un aspect lobulé, avec une couleur ocre à rosée en fonction de la quantité de sang qu il contient. Nous pouvons d ores et déjà noter que l autolyse affecte très rapidement l organe, au bout de quelques heures post mortem, ce qui se traduit par une coloration gris-vert. [9] Le pancréas est de consistance ferme et nodulaire. Le tissu conjonctif forme une capsule à la surface de l organe, d où partent des travées séparant les lobules. [9] [39] D un point de vue quantitatif, la masse pancréatique ne représente que 0,2 à 0,3 % du poids corporel chez les Carnivores. [9] 29

32 Conformation Chez les Carnivores, le pancréas est un organe étroit et long, en forme de V. On distingue trois régions : le corps et les lobes droit et gauche. [9] [Figure 1]. Fig. 1 : conformation du pancréas de chien (d après [9]) 30

33 Corps (Corpus pancreatis) Le corps du pancréas est dorsal au pylore et au duodénum. Il est aplati dorsoventralement. [9] Lobe droit (Lobus dexter) Cette partie correspond à la tête du pancréas chez l Homme. Chez les Carnivores, le lobe droit s étire sur toute la longueur du mésoduodénum descendant. Il est fin et long. [9] Lobe gauche (Lobus sinister) On parle de queue du pancréas dans l espèce humaine. Chez le chien et le chat, il se situe dans le prolongement du corps, et se place caudalement au fundus gastrique. Il se termine à proximité de la rate. [9] Topographie et moyens de fixité Topographie Les rapports du pancréas avec les organes voisins sont importants à connaître pour l interprétation des examens d imagerie, et en particulier l échographie. [Figure 2] Le corps est en rapport avec la jonction pylore - duodénum crânialement, et avec la veine porte dorsalement. [9] Le lobe droit est en rapport avec le lobe caudé du foie dorsalement et avec la face ventrale du rein droit. Ventralement et médialement, le pancréas entretient des rapports avec le jéjunum et le cæcum ainsi qu avec le côlon ascendant. [9] Le lobe gauche est en contact avec le lobe caudé du foie à droite, avec la veine porte, la veine cave caudale et l aorte et la rate à gauche. Ventralement, le pancréas est en contact avec l estomac et le colon transverse. [9] 31

34 Fig. 2 : organes de la région diaphragmatique de l abdomen du chien, vue caudale, après ouverture du grand omentum. (d après [9]) 32

35 Moyens de fixité Le pancréas est un organe très peu mobile, de part sa situation au sein de l abdomen crânial, de la présence des canaux excréteurs et des nombreux rapports avec les organes adjacents. Le lobe droit est solidaire du duodénum, il est donc relativement mobile. Le corps du pancréas est par contre très peu mobile de part la présence d une lame fibreuse le fixant en région lombaire. [9] Canaux pancréatiques Le suc pancréatique est drainé par les conduits intercalaires provenant des acini, ces canaux élémentaires s unissent de proche en proche pour former les conduits intralobulaires, puis les conduits interlobulaires. Ces derniers confluent pour former les deux conduits pancréatiques débouchant dans le duodénum : [Figure 1] - le canal pancréatique principal (canal de Wirsung), qui s abouche dans la papille duodénale majeure avec le canal cholédoque. - le canal pancréatique accessoire (canal de Santorini), s abouchant dans la papille duodénale mineure. [9] [39] Toutefois, la disposition des conduits varie selon l espèce, voire même selon les individus. Chez la grande majorité des chiens (84 %), les deux canaux sont présents, mais c est le conduit accessoire qui est le plus développé. [13] [14] Chez le chat, un seul conduit persiste le plus souvent : le conduit pancréatique principal, mais on rencontre parfois un conduit accessoire.[13] [14] Irrigation pancréatique Artères Le pancréas est richement irrigué grâce à des branches issues de différentes artères : [Figure 3] artère cœliaque, artère mésentérique crâniale, qui se ramifie en trois branches : o artère splénique, o artère gastrique, o artère hépatique. 33

36 Fig. 3 : Vascularisation artérielle du pancréas des carnivores (d après [19]) Le lobe gauche est irrigué par des ramifications de l artère splénique, tandis que le corps reçoit le sang provenant de branches issues des artères gastrique et hépatique. Le lobe droit quant à lui reçoit le sang via les artères pancréatico-duodénales crâniale et caudale, issues respectivement des artères mésentérique crâniale et hépatique. [9] [39] [104] Veines Les veines drainant le pancréas sont satellites du réseau artériel : veine splénique, veines pancréatico-duodénales, veine mésentérique crâniale. 34

37 Ces vaisseaux rejoignent la veine porte, le sang provenant du pancréas passe donc obligatoirement par le foie. [9] [104] Système capillaire Un système de type porte relie le tissu endocrine des îlots et le tissu exocrine des acini. Cette disposition permet la régulation des fonctions endocrines entre elles, et sur les fonctions exocrines. [18] [104] Système lymphatique Le réseau de drainage lymphatique du pancréas est développé et les vaisseaux lymphatiques sont disposés le long des vaisseaux sanguins. Le réseau drainant le corps aboutit au nœud lymphatique hépatique chez les carnivores. Le lobe droit est drainé par les nœuds lymphatiques pancréatico-duodénaux, et le lobe gauche par les nœuds lymphatiques spléniques et hépatiques. [9] [38] Innervation du pancréas L innervation du pancréas provient du plexus cœliaque ou de ses plexus secondaires :! plexus hépatique, innervant le corps et le lobe droit! plexus splénique, innervant le lobe gauche! plexus mésentérique crânial, innervant le corps et le lobe droit. Les nerfs qui en sont issus forment à leur tour des plexus interlobaires au sein du tissu conjonctif du pancréas. Par ailleurs les fibres nerveuses vagales et sympathiques sont mêlées. [9] [39] 2. DONNEES HISTOLOGIQUES Le pancréas est une structure tubulo-acineuse, mais en réalité une glande double, car il est constitué par un tissu exocrine représentant la grande majorité de l organe - et un tissu endocrine, minoritaire et dispersé au sein du parenchyme. C est ainsi qu on parle de pancréas exocrine, produisant le suc pancréatique déversé dans la lumière digestive, et de pancréas endocrine, qui diffuse des hormones dans le sang, alors qu il n y a néanmoins qu un seul organe d un point de vue macroscopique. [9] [23] [45] Dans son ensemble, le pancréas est un organe aux contours mal définis, du fait de ses très nombreux lobules. Ces derniers sont séparés les uns des autres par un fin tissu conjonctif. [45] [Figure 4] 35

38 Fig. 4 : coupe schématique de pancréas, montrant l architecture tissulaire (d après [24]) 2.1. Tissu conjonctif Une capsule de collagène recouvre la surface du pancréas. De cette structure partent des travées épaisses séparant les différents groupes de lobules : les septa interlobulaires. [Figure 4] Au cœur du tissu conjonctif pancréatique, on trouve les nombreux vaisseaux sanguins et lymphatiques et les structures nerveuses. On y trouve également, outre les fibres de collagène constituant la trame de la matrice extra-cellulaire, de nombreuses fibres élastiques, ainsi que des cellules du système immunitaire. Chez le chat, on rencontre des 36

39 mécanorécepteurs : des corpuscules nerveux lamellaires, dont le rôle n est pas précisé. [6] [18] [27] [Figure 5] 2 : capsule 7 : noyau central 10 : nerf 13 : noyau périphérique 14 : parenchyme pancréatique X 62,5 Fig. 5 : coupe histologique de pancréas de chat montrant un mécanorécepteur de type corpuscule de Pacini, grossissement X 62,5 (d après [6]) 2.2. Tissu exocrine Organisation tissulaire : les acini pancréatiques La partie exocrine du pancréas est organisée sous forme d acini glandulaires, séparés par une fine lame de tissu conjonctif. [Figures 6, 7] Au sein d un acinus, les cellules sont de forme pyramidale et sont polarisées : le pôle apical est orienté vers la lumière de l acinus, tandis que le pôle basal repose sur la membrane basale. La lumière centrale est étroite (20 microns), et elle est le point de départ du réseau de canaux pancréatiques. [9] Les cellules adjacentes sont reliées entre elles par des complexes jonctionnels de type jonctions serrées. [87] La majeure partie du sang est acheminé aux cellules acineuses par un système de capillaires du type porte issu des capillaires sinusoïdes des îlots de Langerhans. Le tissu exocrine le plus éloigné des îlots ne reçoit du sang qu en provenance des ramifications artérielles. Ce type d organisation permet aux cellules endocrines de moduler l action des cellules acineuses. [45] 37

40 Fig. 6 : Schéma général de l organisation d un acinus pancréatique (d après Samuelson, D.A. : Textbook of veterinary histology, St Louis, Saunders Elsevier, 2007) 2 : cellules acineuses 7 : cellules centro-acineuses : canaux intercalaires X 250 Fig. 7 : coupe histologique d un pancréas de chien, montrant la structure des acini (d après [6]) Organisation cellulaire Cellules acineuses Ce sont les cellules majoritaires. Elles synthétisent les enzymes digestives et assurent leur stockage dans les grains de zymogène. [104] 38

41 Le noyau des cellules acineuses se situe au pôle basal, et il apparaît de forme sphérique. Le cytoplasme a un aspect granuleux. Au pôle apical, on trouve les grains de zymogène, éosinophiles. [9] [23] En microscopie électronique, la forme du noyau apparaît régulière, et la chromatine est dispersée, avec un nucléole bien visible. [Figure 8] En périphérie de noyau, donc au pôle basal de la cellule, se situe le réticulum endoplasmique granuleux. Cet organite est particulièrement développé et permet la synthèse en grande quantité d enzymes pancréatiques. Les mitochondries sont situées à proximité et permettent la conversion d énergie nécessaire aux biosynthèses. Les protéines synthétisées dans le réticulum endoplasmique granuleux gagnent ensuite l appareil de Golgi, qui a un rôle majeur dans leur maturation. Lorsqu on se rapproche du pôle apical, on observe les grains de zymogène à divers stades de maturation. Plus on se dirige vers la lumière de l acinus et plus ils sont matures, leur aspect change : les grains matures sont petits et denses. La membrane plasmique au pôle apical est le lieu où les grains de zymogène libèrent leur contenu dans la lumière acineuse grâce au mécanisme de l exocytose. [44] [101] Chacune des cellules acineuses est capable de synthétiser la dizaine d enzymes pancréatiques. [23] Cellules centro-acineuses Les cellules centro-acineuses doivent leur nom à leur position au sein des acini, et elles se situent au départ des canaux. Elles sécrètent la grande majorité du suc pancréatique, qui est une solution aqueuse riche en bicarbonates. [9] [23] [104] Cellules canalaires De chacune des lumières acineuses part un canal intercalaire. Les canaux intercalaires se prolongent en canaux intralobulaires, puis interlobulaires et enfin se terminent en canaux pancréatiques. Les parois de toutes ces structures sont constituées de cellules épithéliales organisées en un épithélium cubique ou cylindrique simple. Autour des canaux de gros calibre on trouve une tunique de tissu conjonctif. Les canaux les plus importants, c est-à-dire les canaux pancréatiques, contiennent dans leur paroi des cellules caliciformes productrices de mucus. La tunique conjonctive entourant ces canaux est relativement épaisse, elle est constituée de tissu conjonctif associé à du muscle lisse. [33] [101] [104] 39

42 L : lumière centrale de l acinus Nu : nucléole REr : reticulum endoplasmique rugueux M : mitochondries G : appareil de Golgi Z1 : granules de zymogène récents Z2 : granules de zymogène matures C : capillaire F : fibroblaste Co : collagène Fig. 8 : Ultrastructure des cellules pancréatiques exocrines, microscopie électronique, X 8500 (d après [101]) 2.3. Tissu endocrine : les îlots de Langerhans Le tissu endocrine du pancréas représente 1 à 2 % de l organe. Il se répartit dans certains lobules, au sein desquels les cellules pancréatiques endocrines sont regroupées dans les îlots de Langerhans. Il existe aussi des cellules endocrines isolées. [18] [104] 40

43 Organisation tissulaire Lors de l embryogénèse, les cellules des ilots de Langerhans se différencient avant les cellules acineuses. Leur origine reste controversée : dérivent-elles de l épithélium des canaux (donc de l endoderme), ou bien de cellules migrantes en provenance du mésenchyme de la crête neurale ou du neurectoderme? Les différents types cellulaires pourraient avoir des origines distinctes. [45] Les îlots sont représentés par des amas cellulaires de petite taille (0,1 à 0,4 mm) au sein du tissu pancréatique. À l examen histologique microscopique ils apparaissent sous la forme de taches circulaires claires. Les cellules bénéficient d un réseau de capillaires très développé. [9] [Figure 4] Organisation cellulaire On distingue six types immunohistochimiques. [Figure 9] cellulaires différents grâce à des techniques Fig. 9 : organisation d un îlot de Langerhans (d après McDonald L.E. : Veterinary Endocrinology and Reproduction, 4th édition, Philadelphia, Lea & Febiger, 1989) 41

44 Cellules alpha Les cellules alpha synthétisent le glucagon. Elles représentent 15 % des cellules insulaires et se situent habituellement en périphérie. Seuls certains îlots en contiennent. [45] Cellules beta Les cellules béta sont omniprésentes au sein du pancréas endocrine et constituent 70 % des cellules des îlots de Langerhans. Elles produisent l insuline. [45] Autres types cellulaires Les cellules delta sont réparties dans tous les îlots, dont elles représentent 5 à 10 %. On en distingue deux sous-types selon le produit de leur synthèse : somatostatine ou polypeptide intestinal vasoactif. Les cellules gamma, synthétisant le polypeptide pancréatique, et les cellules entérochromaffines, produisant la sérotonine, sont plus rares et se répartissent de façon inégale. [45] 3. DONNEES PHYSIOLOGIQUES CONCERNANT LE PANCREAS DES CARNIVORES DOMESTIQUES 3.1. Les fonctions exocrines du pancréas Le suc pancréatique : nature et rôles Le pancréas exocrine produit le suc pancréatique, mélange d enzymes digestives et d une solution de bicarbonates, qui est collecté dans l arborisation des canaux avant d être déversé dans la lumière intestinale au niveau du duodénum. Ces enzymes participent à la phase luminale de la digestion, en association avec les enzymes gastriques. [23] Le suc pancréatique est un liquide incolore dont le ph est basique, variant de 7,1 à 8,2. Sa densité est supérieure à celle de l eau et varie en fonction de la concentration entre 1,004 et 1,031. [35] Le suc pancréatique est produit en grande quantité : on estime qu un chien de taille moyenne produit 600 ml par jour de suc pancréatique. [35] 42

45 Les enzymes du suc pancréatique Toutes les cellules acineuses sont aptes à synthétiser chacun des types d enzymes pancréatiques. Ces dernières sont spécialisées dans la rupture de types bien précis de liaisons entre les constituants élémentaires des macromolécules contenues dans le bol alimentaire. La diversité de ces liaisons induit donc la diversité des enzymes synthétisées. En outre, les constituants de l alimentation étant de même nature que les constituants des cellules pancréatiques, les enzymes digestives du pancréas sont synthétisées sous la forme de proenzymes inactives, stockées à l intérieur des grains de zymogène. Leur activation n a lieu que dans la lumière digestive, ce qui évite l auto-digestion du pancréas. Nous y reviendrons ultérieurement. [24] [32] Protéases Les protéases sont spécialisées dans la rupture des liaisons entre les acides aminés constituant les protéines. Les liaisons entre ces acides aminés étant de natures variées, on rencontre donc plusieurs types d enzymes protéolytiques. On a l habitude de les classer en deux groupes : [Tableau 1]! les endopeptidases : ce type d enzyme clive une liaison à l intérieur de la protéine, ce qui conduit à la formation de courtes chaînes d acides aminés.! les exopeptidases : ces enzymes assurent la libération des acides aminés en bout de chaîne, pour conduire à des acides aminés libres et des peptides. [24] [32] Enzyme Type Précurseur Activateur Trypsine Chymotrypsine Élastase Carboxypeptidase A Carboxypeptidase B Endopeptidase Endopeptidase Endopeptidase Exopeptidase Exopeptidase Trypsinogène Chymotrypsinogène Proélastase Procarboxypeptidase A Procarboxypeptidase B Entérokinase, trypsine Trypsine Trypsine Trypsine Trypsine Tableau 1 : les protéases du suc pancréatique, d après [24] Toutes ces enzymes protéolytiques sont synthétisées sous une forme inactive par les cellules acineuses, où elles sont stockées dans les grains de zymogène. Leur activation n a lieu qu au moment où elles sont libérées dans la lumière duodénale : le trypsinogène est activé par une entérokinase, provenant des cellules muqueuses de la paroi duodénale. Une réaction autocatalytique se déroule ensuite, et la trypsine activée permet la maturation des autres protéases pancréatiques. [24] [32] [Figure 10] 43

46 Fig. 10 : activation des protéases du suc pancréatique (d après [24]) Lipases L hydrolyse des triglycérides, constituants essentiels des lipides alimentaires, se fait par l intervention de la lipase et de la colipase, toutes deux d origine pancréatique. La lipase est produite sous sa forme active, mais elle est néanmoins inefficace sans la présence de son coenzyme : la colipase, qui permet de traverser la couche de substances biliaires recouvrant les gouttelettes lipidiques. La lipase réalise le clivage des acides gras situés aux deux extrémités de la molécule de triglycéride, on obtient ainsi deux acides gras libres et un 2- monoglycéride. La cholestérol-estérase hydrolyse les liaisons de type ester. Elle agit sur le cholestérol et les vitamines liposolubles qui sont sous forme estérifiées dans le bol alimentaire. La phospholipase A2 est sécrétée sous forme inactive. Elle est activée par la trypsine dans le duodénum. Son action aboutit à la libération d acides gras non estérifiés, cholestérol et lysophospholipides. [24] [106] [107] Enzymes agissant sur les glucides Les polysaccharides sont hydrolysés en carbohydrates (dextrose, maltose, glucose) par l alpha-amylase. Cette dernière hydrolyse les liaisons osidiques de type alpha-(1-4) exclusivement, qui se rencontrent dans le glycogène et l amidon. [24] [32] 44

47 Le bicarbonate de sodium Les cellules centro-acineuses et les cellules de l épithélium des canaux produisent une solution alcaline riche en bicarbonate de sodium. Au sein de ces cellules, l action de l anhydrase carbonique est essentielle : cette enzyme catalyse la réaction entre l eau et le CO2, aboutissant à la formation d acide carbonique H2CO3. Cet acide de structure instable se dissocie en ion H+ et en ion bicarbonate HCO3-. Le suc pancréatique est donc une solution de ph basique, ce qui permet l action des enzymes pancréatiques à un ph optimal et permet également de neutraliser le ph du bol alimentaire au moment de son passage dans le duodénum (acide après son passage dans l estomac). [23] [24] [32] Les autres rôles du suc pancréatique Le suc pancréatique joue des rôles annexes en parallèle de son rôle digestif. Ainsi, il favorise l absorption du zinc et de la vitamine B12 (le Facteur Intrinsèque est libéré dans le duodénum et se lie à la vitamine B12), il joue un rôle trophique sur la muqueuse digestive, il favorise le renouvellement de la bordure en brosse des cellules duodénales et il limite la prolifération bactérienne. [32] [106] [107] Les mécanismes de protection contre l auto-digestion Il existe plusieurs niveaux de protection du pancréas contre l auto-digestion : - Les enzymes pancréatiques sont synthétisées, stockées et exocytées sous une forme inactive. L activation n a lieu qu en dehors de la cellule, au contact de l entérokinase produite par la bordure en brosse du duodénum. (NB : la lipase, même si elle est active, n est pas efficace sans la colipase, et cette dernière est produite sous une forme inactive). - Les enzymes lysosomales sont capables d activer les zymogènes au sein même des cellules pancréatiques exocrines. Dans les conditions normales, ce phénomène ne peut avoir lieu car les deux types d enzymes sont maintenus séparés dans des vésicules distinctes. Les proenzymes du pancréas sont séquestrées dans des compartiments isolés du cytoplasme en permanence. - Le suc pancréatique contient un inhibiteur spécifique de la trypsine, le PTSI (pancreatic trypsyn secretory inhibitor). Ce dernier inhibe la trypsine qui pourrait se trouver sous forme activée à l intérieur du pancréas malgré les niveaux de protection précédents. Ce contrôle sur la trypsine est particulièrement important, puisque cette enzyme est capable de catalyser l activation de toutes les autres enzymes pancréatiques. - Le plasma sanguin contient lui aussi des antiprotéases permettant d inhiber toute réaction intempestive lors du relargage d enzymes dans la circulation sanguine. Parmi ces antiprotéases plasmatiques on trouve : l alpha-antitrypsine, l alpha-macroglobuline et l antichymotrypsine. Chez l animal sain, on trouve de faibles quantités d enzymes pancréatiques sériques. [32] [61] [78] 45

48 Régulation de la sécrétion du suc pancréatique Le suc pancréatique est sécrété principalement en réponse à l ingestion d aliments. Mais toutefois, il existe une sécrétion basale continue lors du jeûne, mais en faible quantité (par rapport à la sécrétion suite à une stimulation, seulement 2% du bicarbonate et 10% des enzymes). Suite à l ingestion d un repas, on observe une sécrétion biphasique du suc pancréatique :! premier pic après 1 à 2 heures, contenant en majorité des enzymes ;! deuxième pic 8 à 11 heures après le repas, avec sécrétion riche en bicarbonates et en grand volume. La régulation de la sécrétion fait intervenir des mécanismes à la fois hormonaux et nerveux. La part de chacun varie selon les espèces. Ainsi, chez le chat le contrôle hormonal est prédominant. La régulation hormonale fait intervenir plusieurs hormones libérées dans le flux sanguin. On trouve donc des hormones à action stimulatrice sur les sécrétions pancréatiques :! sécrétine : hormone provenant de l intestin grêle proximal, et dont la quantité libérée est proportionnelle à la distension du duodénum et de la composition du chyle. Elle agit sur les cellules des canaux en stimulant fortement la sécrétion d eau et de bicarbonates.! cholécystokinine-pancréozymine (CCK-PZ) : hormone polypeptidique libérée par l intestin grêle proximal. Son action s étend sur l ensemble des cellules et permet la libération d enzymes et de suc pancréatique.! gastrine : hormone produite par les glandes pyloriques, et ayant un effet similaire à celui de la CCK-PZ. D autres hormones semblent inhiber le pancréas exocrine :! glucagon! somatostatine! polypeptide pancréatique. La régulation nerveuse n est pas encore entièrement élucidée et semble complexe. Elle fait intervenir des stimuli céphaliques (anticipation du repas, odeur de nourriture) et des stimuli gastro-intestinaux. [44] [61] 46

49 3.2. Les fonctions endocrines du pancréas Les hormones pancréatiques : nature et rôles Insuline Nature L insuline est un polypeptide constitué de deux chaînes A (21 acides aminés) et B (30 acides aminés) reliées entre elles par deux ponts disulfure. On rencontre l insuline sous la forme de monomères, qui représentent la forme active, mais également sous forme de dimères et d hexamères. [25] [Figure 11] La synthèse de l insuline dans les cellules béta démarre au niveau du réticulum endoplasmique granuleux par la formation d un polypeptide linéaire, la préproinsuline. L excision d un fragment peptidique permet d obtenir la proinsuline. La maturation permet le reploiement dans l espace et la formation des ponts disulfure, puis la proinsuline est orientée vers l appareil de Golgi. L insuline, avec le peptide C (peptide de connexion) est alors stockée dans des granules de sécrétion. [25] Fig. 11 : Maturation de l insuline (d après Beta Cell Biology Consortium, page consultée le 12 janvier 2009, [en ligne] adresse URL : 47