Diapositive 1 : Bases de cytologie et d'histologie Cette séquence introductive va permettre de poser les bases pour pouvoir comprendre les différentes notions abordées au cours de la semaine 2. En effet, au long de cette semaine, il va être question d étude de cellules (= ce qu on appelle la cytologie) et d étude de tissus (= ce qu on appelle l histologie). Diapositive 2 : Objectifs de cette séquence Les objectifs de cette séquence sont de : Savoir ce qu est une cellule et par quoi on la reconnaît Comprendre ce qu est un tissu et connaître les relations qui existent entre cellules et tissus, entre tissus et organes, ainsi que leurs différences Il faut aussi connaître les moyens d observer des cellules ou des tissus en pratique médicale courante Et enfin comprendre les différences entre un examen cytologique et un examen histologique A la fin de cette séquence de généralités, vous aurez acquis les notions de base et le vocabulaire nécessaire qui vous permettront de comprendre les séquences suivantes. Diapositive 3 : La cellule Tout d abord, la cellule. C est l'unité biologique de base de tout organisme vivant ou presque. On la reconnaît par son noyau, pourvu d un nucléole, et qui contient la majorité des informations génétiques de l individu (ADN et ARN). Le noyau est situé dans le cytoplasme, limité par une enveloppe (= la membrane plasmique). Dans le cytoplasme sont représentés ici de façon très schématique les différents organites permettant à la cellule de vivre, et pour certaines d entre-elles de se diviser pour donner 2 cellules identiques : c est ce qu'on appelle la mitose. Ces divisions cellulaires permettent un renouvellement continu. De plus, selon les fonctions spécifiques qu elle doit exercer, la cellule va également présenter des caractéristiques plus ou moins visibles qui vont nous permettre de la reconnaître. Pour en savoir davantage, vous pouvez cliquer sur le lien en bas à droite. Diapositive 4 : Cellules, tissus et organes Le corps humain est composé d une multitude de cellules qui vont former 4 principaux tissus: Les tissus épithéliaux Les tissus conjonctifs Les tissus musculaires Les tissus nerveux Quant aux organes, ils sont composés des quatre tissus, que nous venons de citer, en proportion variable. Nous allons d abord voir les différents tissus fondamentaux. Il existe deux types d'épithéliums : Ceux qui revêtent les surfaces : Diapositive 5 : Les épithéliums
o o soit la surface externe de l organisme. L enveloppe qui nous sépare du monde extérieur est la peau. L épithélium de revêtement de la peau correspond à l épiderme. soit il s agit de revêtement de cavités internes de l organisme comme les voies respiratoires, le tube digestif, les voies urinaires, ou encore les vaisseaux. En dehors du revêtement, les épithéliums peuvent avoir une fonction de sécrétion : c'est ce qu'on appelle les épithéliums glandulaires. Ils forment les glandes. Par exemple, les glandes sudorales qui sécrètent la sueur, les glandes salivaires qui sécrètent la salive. Le schéma ci-contre représente un épithélium type. Les cellules épithéliales sont étroitement juxtaposées et jointives, ce qui leur donne une forme géométrique. Les cellules reposent sur une structure du tissu conjonctif fabriquée au contact de ces cellules épithéliales : c'est la membrane basale que l'on peut concevoir comme un tapis adhésif qui retient les cellules et les sépare du reste de l organisme et notamment des vaisseaux. Parce que les épithéliums régénèrent et donc que les cellules épithéliales doivent se diviser souvent, ce sont les épithéliums qui sont très majoritairement les cibles du cancer et dans ce cas, on parle de carcinomes. Diapositive 6 : Quizz Diapositive 7 : Les tissus conjonctifs Le tissu conjonctif est ubiquitaire. Il soutient et/ou entoure quasiment toutes les cellules (sauf les neurones), les tissus et les organes de l organisme. Il est également indispensable car il assure de multiples fonctions. Le tissu conjonctif commun comme vous pouvez le voir ici a un rôle de soutien et de nutrition grâce aux vaisseaux qu il contient. Il a également un rôle de communication. Les cellules qui le fabriquent sont les fibroblastes et il contient des cellules immunitaires (lymphocytes ou macrophages ou autres cellules) très importantes pour protéger l'organisme. Toutes ces cellules baignent dans un gel plus ou moins aqueux et plus ou moins fibreux (fibres de collagène, fibres élastiques, etc ). Il existe d autres types de tissus conjonctifs plus spécialisés, comme le tissu adipeux que vous pouvez apercevoir constitué d adipocytes et qui contiennent également des vaisseaux. D autres tissus conjonctifs sont encore plus spécialisés, comme le cartilage et l os. Diapositive 8 : Tissus musculaires - Tissus nerveux Les 2 derniers tissus sont les tissus musculaires et les tissus nerveux. Quand on parle du muscle, tout le monde pense au muscle du mouvement volontaire, le muscle strié squelettique, qui nous permet de bouger ou de faire de l effet sur les plages à l exemple de ces bodybuilders. Et de même, le tissu nerveux est équivalent à un cerveau (= ou système nerveux central). Diapositive 9 : Tissus musculaires - Tissus nerveux Il existe un tout autre type de muscle extrêmement important : il s agit du muscle lisse, qui participe à tous les mouvements autonomes de notre organisme, comme la contraction des vaisseaux pour la circulation du sang, ou encore la propulsion des aliments dans le tube digestif.
Le tissu nerveux, de même, ne se limite pas à l encéphale ou à la moelle épinière. Il existe dans tous les organes, sous forme de nerfs et de plexus nerveux. C est ce qu on appelle le système nerveux périphérique. Ces deux types de tissus, musculaires et nerveux, sont présents dans tous les organes. Diapositive 10 : Les organes Tous les organes de notre organisme sont composés de ces quatre tissus avec des cellules à la fois communes aux autres organes et des cellules qui leur sont propres et qui sont responsables de la fonction de l organe, et qui sont souvent identifiables comme spécifiques de l organe. Dans les organes, les cellules et les tissus sont organisés selon une «architecture» qui leur est spécifique. Diapositive 11 : Exemple : la peau Voici un exemple. Il s agit de l organe qu on peut considérer comme le plus étendu du corps humain : la peau (ou organe cutané). Sur ce schéma représentant de la peau, on observe deux tissus principaux : le tissu épithélial et le tissu conjonctif. - Le tissu épithélial correspond d une part à l épiderme qui recouvre tout notre organisme, le sépare et le protège du monde extérieur. La glande sudorale est également constituée d un épithélium mais cette fois glandulaire à fonction sécrétoire : elle sécrète la sueur qui va être déversée à l extérieur, en surface de la peau pour réguler notre température interne. - Le tissu conjonctif apporte soutien nutritif par l intermédiaire des vaisseaux, comme nous l avons vu, et soutien physique avec le tissu adipeux. Il forme le derme et l hypoderme de la peau. Il s y associe des nerfs pour la sensibilité (chaud-froid, toucher, douleur, ) correspondant au tissu nerveux périphérique. - Le muscle, qui constitue l enveloppe musculaire des vaisseaux pour faire circuler le sang, n est pas représenté ici. Diapositive 12 : Cytologie et Histologie A présent, nous allons voir les différences entre cytologie et histologie. La cytologie correspond à l étude des cellules. L histologie correspond à l étude des tissus et de l organisation des cellules entre elles (= c est ce qu on appelle l architecture). Ces termes sont théoriquement réservés à l étude du normal. Les analyses au microscope des prélèvements réalisés chez un patient à but diagnostique sont : - pour les cellules : la cytologie pathologique - pour l étude des prélèvements tissulaires : l anatomie pathologique. L ensemble est souvent regroupé sous un seul terme : Anatomo-Cyto-Pathologie ou «anapath». Il faut garder à l esprit que, à l inverse des cellules sanguines (= les globules rouges et les globules blancs) qui circulent librement dans le sang, la plupart des autres cellules proviennent de tissus auxquels elles appartiennent. On les observe donc sorties de leur environnement habituel c est à dire de leur contexte architectural, et donc de nature parfois difficile à reconnaître. Cependant, certaines cellules peuvent garder un aspect morphologique et des caractéristiques fonctionnelles ou structurelles qui sont spécifiques d un tissu, et qui permettent de les reconnaître. On dit alors qu'elles sont différenciées. Diapositive 13 : Cytologie et Histologie : illustrations
Voici un exemple de Cytologie et d Histologie d un même organe. Parmi les cellules que vous pouvez observer sur cette photographie, il est facile, une fois que l on vous l a montré, de reconnaître les cellules ciliées grâce à la présence de cils à leur surface. De même les cellules sécrétrices de mucus peuvent être également identifiées par l aspect de leur cytoplasme qui est clair. Ces deux types de cellules avec d autres vont former un ensemble cohésif de cellules étroitement juxtaposées (= ce qu on appelle l épithélium). Cet épithélium revêt la surface des voies respiratoires et on l appelle l épithélium respiratoire. Vous pouvez voir que cet épithélium repose sur un tissu conjonctif. Diapositive 14 : Quizz Diapositive 15 : Les différents échantillons disponibles pour analyse Maintenant que nous avons établi les bases du normal, passons à l application chez les malades (= c est-à-dire la pathologie). Différents types de prélèvements peuvent être étudiés en «anapath». Cela peut être des liquides spontanément émis ou des cellules que l on va chercher en frottant avec une petite brosse (comme on le verra plus loin dans la semaine) ou en piquant à travers la peau avec une aiguille, comme lorsque l on ponctionne un épanchement ou un nodule. Ces prélèvements permettent d obtenir des cellules et leur analyse correspond à l examen cytopathologique. Des échantillons plus gros peuvent être examinés : ils peuvent être obtenus lors d une intervention chirurgicale, il s agit alors de pièces opératoires, ou alors de prélèvements biopsiques qu on a réalisé soit à l occasion d un examen interne par endoscopie, soit en faisant une biopsie transcutanée (ou percutanée), à travers la peau. Les aiguilles servant à pratiquer ces biopsies sont de bien plus gros calibre que celles utilisées pour les ponctions cytologiques, comme vous pouvez le constater. Elles peuvent donc nécessiter, pour les plus grosses, qu on incise la peau avant d introduire l aiguille. Les prélèvements histologiques obtenus avec ces aiguilles seront donc de plus grande taille, mais au prix d une «agression» plus importante : on dit qu ils sont «invasifs» Diapositive 16 : L'observation des cellules et des tissus Après avoir obtenu les cellules ou le tissu, il est nécessaire de les préparer on dit techniquer - afin de permettre leur observation au microscope optique. Les techniques des prélèvements cytologiques et histologiques ont plusieurs points communs mais également de grandes différences dans la durée de technique, c est-à-dire quelques heures pour la cytologie et plusieurs jours pour l histologie. Les cellules, qui peuvent avoir été au préalable fixées pour le transport, sont étalées sur une lame puis colorées. Pour les tissus, la préparation est rallongée parce qu il faut réaliser une coupe du tissu qui soit suffisamment fine pour pouvoir, après avoir été colorée, être observée au microscope. Ceci nécessite plusieurs étapes successives : fixation du prélèvement (le plus souvent au formol), inclusion dans un milieu assez dur pour pouvoir permettre des coupes fines (de quelques micromètres). Les coupes sont ensuite étalées sur lames puis colorées. L étude cytopathologique ou anatomo-pathologique utilise le même microscope et se fait à des grandissements variables. L étude des cellules se fait à plus fort grandissement par rapport aux tissus. Le plus fort grandissement permet de voir jusqu à des structures de taille voisine du micromètre (µm), c est-à-dire la taille des bactéries.
Diapositive 17 : La coloration permet d'observer les cellules et les tissus La coloration est une étape indispensable pour observer les cellules et les tissus. La lame comportant les cellules ou les tissus va être trempée dans des bacs de colorants, qui sont différents suivant qu on va colorer les cellules ou les tissus : coloration des cellules par le May Grunwald-Giemsa (MGG) et coloration des tissus par l Hématéine-Eosine ou l Hématéine- Eosine-Safran (HE ou HES). D autres colorations peuvent être utilisées de façon habituelle aussi bien en cytologie qu en histologie. Toutes ces colorations permettent de mettre en évidence le noyau des cellules qui est généralement coloré en violet et le cytoplasme qui entoure le noyau. La coloration du cytoplasme va varier suivant la technique utilisée. Enfin, pour les tissus, on peut rajouter un colorant du tissu conjonctif : le safran pour la coloration HES. Grâce à ces colorations, on peut identifier des éléments caractéristiques de la cellule (rappelezvous la cellule ciliée). Ci-dessous, deux exemples: à gauche un examen cytologique de frottis sanguin à fort grandissement : avec deux globules blancs différents (un polynucléaire neutrophile à gauche et un lymphocyte à droite) et des globules rouges qui sont ces ronds beige-rosés sans noyaux. à droite une coupe histologique de la peau colorée à l HES. Vous pouvez reconnaître les noyaux violets, entourées de leur cytoplasme en rose foncé qui forment des cellules juxtaposées. Ces cellules disposées en plusieurs couches constituent l épithélium de revêtement. Il s agit de l épiderme avec une couche de kératine (=la fine couche en rouge en surface). En dessous vous pouvez voir le tissu conjonctif coloré en orange. Diapositive 18 : Techniques complémentaires Il est possible d utiliser des techniques d analyses complémentaires afin de mettre en évidence un élément caractéristique d une cellule, d un tissu ou d un organe : cela peut par exemple correspondre à une enzyme spécifique d une cellule, du mucus que la cellule va secréter, ou encore ça peut être du matériel génétique. Ceci va permettre de mieux identifier la cellule, de savoir d où elle vient, ce qu elle fait, ce qu elle contient, et dans certains cas de mettre en évidence l expression anormale de protéines ou des anomalies moléculaires. Toutes ces techniques sont applicables en cytologie et en histologie. Nous allons nous concentrer sur la technique la plus utilisée en anapath : l immunomarquage. En effet, l hybridation in situ est une technique très spécialisée et ne sera pas développée ici. Quant à l analyse moléculaire, elle sera développée au cours de la 3 ème semaine. Il suffit de savoir que l extraction d ADN ou d ARN est possible aussi bien sur les cellules que les tissus. Diapositive 19 : Immunomarquage Le principe de l immunomarquage est de reconnaître un élément de la cellule ou du tissu de façon spécifique, c est-à-dire cet élément là et pas autre chose. Pour obtenir une réaction aussi précise, spécifique, on utilise les propriétés des interactions antigène anticorps. L élément d intérêt correspond à l antigène. On va l extraire et le purifier pour faire fabriquer un anticorps (en général chez l animal) qui est dirigé spécifiquement contre cet antigène.
L anticorps est ensuite marqué afin qu on puisse révéler la réaction de sorte qu elle soit visible au microscope. A gauche sur le schéma vous est montré le principe de la technique : l antigène situé dans le tissu ou la cellule, sur lequel vient se fixer l anticorps auquel on a associé un système de révélation (= afin qu il soit repérable au microscope). Sur les photographies à droite, on vous montre deux immunomarquages : - celui du haut révélé en rouge dans une cellule - et celui du bas révélé en brun dans un tissu. Dans ces deux cas, il s agit de cellules épithéliales (en fait il s agissait des même cellules, ou plutôt des cellules de la même tumeur). On s est intéressé à un antigène spécifique de ces cellules qui est la cytokératine, mis en évidence par un anticorps anti-cytokératine. Diapositive 20 : Points essentiels - Conclusion En conclusion, les points essentiels à retenir de ces bases générales sont : Qu un organe est composé de plusieurs tissus et que ces tissus sont eux-mêmes constitués de plusieurs cellules. Que la cytologie est l étude des cellules et l histologie l étude des tissus. Les techniques de préparation permettant d'observer et d identifier les cellules ou les tissus sont différentes bien que reposant sur des principes communs. Enfin, qu il existe des techniques complémentaires qui sont utilisables à la fois en cytologie et en histologie et celles-ci apportent une aide importante à l'identification des cellules et des tissus. Diapositive 21 : Quizz Diapositive 22 : Résultats des quizz Diapositive 23 : Fin Merci d'avoir suivi cette séquence sur les bases de cytologie et d'histologie. Et rendez-vous pour la suite de votre formation, avec trois vidéos successives : Accueil des tissus à l'état frais et macroscopie Macroscopie après fixation et techniques sur tissus Analyse microscopique des tissus et compte-rendu