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Histologie du tissu conjonctif : rappels

Définition

Les tissus conjonctifs proprement dits sont composés de cellules disjointes et dispersées dans une matrice extracellulaire abondante qui est constituée de fibres, de substance fondamentale et de glycoprotéines de structure. Les tissus conjonctifs fournissent un soutien, une stabilité mécanique aux autres tissus et aux organes qui dépend des macromolécules de la matrice extracellulaire. En fonction des quantités relatives, de la nature et de l'organisation des différents types de macromolécules présentes dans leur matrice extracellulaire et de la substance fondamentale, on distingue trois variétés de tissus conjonctifs :

   - les tissus conjonctifs proprement dits à substance fondamentale fluide,

   - les tissus cartilagineux à substance fondamentale solide et déformable,

   - les tissus osseux à substance fondamentale solide et rigide.

Les éléments constitutifs du tissu conjonctif sont donc les cellules conjonctives répertoriées en cellules fixes et cellules étrangères et la matrice extracellulaire formée de fibres, substance fondamentale et glycoprotéines de structure. Lorsque les trois principaux constituants des tissus conjonctifs proprement dits (cellules, fibres conjonctives et substance fondamentale) sont en proportions équivalentes, le tissu conjonctif est appelé lâche par opposition aux tissus conjonctifs où prédominent les fibres conjonctives qui sont appelés denses. Le tissu conjonctif lâche se rencontre notamment sous l'épiderme mais aussi sous l'épithélium du tube digestif. Son rôle est de servir de support à la vascularisation et à l'innervation, apportant notamment les éléments nutritifs à l'épithélium qui le borde. C'est aussi en son sein que se déroulent les réactions de défense de l'organisme. Dans la peau, le tissu conjonctif qui occupe les papilles dermiques est un tissu conjonctif lâche typique qui intervient dans le mécanisme d'action de l'acupuncture (figure 1). Les papilles dermiques sont des prolongements coniques de tissu conjonctif qui s'enfoncent dans l'épiderme, assurant notamment une meilleure cohésion entre l'épiderme et le derme. Ce tissu conjonctif lâche contient des cellules (fibroblastes...), des fibres conjonctives orientées perpendiculairement à la surface cutanée et de la substance fondamentale. Dans les papilles dermiques peuvent être observés des capillaires sanguins bordés par leur endothélium ainsi que des corpuscules tactiles de Wagner-Meissner [ [6] ]. 

Figure 1. Le tissu conjonctif lâche (d'après Hérin).

Les cellules conjonctives fixes

Elles trouvent leur origine dans les tissus conjonctifs proprement dits. Ce sont les cellules responsables de la synthèse et de l'entretien de la matrice extracellulaire : cellules mésenchymateuses, fibroblastes, cellules réticulaires, cellules stockant et métabolisant les graisses (adipocytes primaires et secondaires). Les cellules mésenchymateuses sont des cellules fixes indifférenciées du tissu mésenchymateux embryonnaire. Elles synthétisent une matrice extracellulaire pauvre en fibres et riche en substance fondamentale. En fonction de leur localisation, ces cellules peuvent se différencier en fibroblastes, myoblastes, adipoblastes, chondroblastes ou ostéoblastes. Les fibroblastes, en synthétisant les constituants de la matrice extracellulaire entretiennent les tissus conjonctifs fibreux qu'ils soient lâches ou denses.

Les cellules étrangères

Originaires de la moelle osseuse et après transit dans la circulation, les cellules étrangères migrent dans les tissus conjonctifs proprement dits pour y exercer leurs rôles dans les processus de défense de l'organisme. On peut ainsi observer des cellules histiocytaires se différenciant à partir du monocyte sanguin en histiocytes, macrophages, des plasmocytes se différenciant à partir des lymphocytes B, des cellules épithélioïdes, des cellules géantes, des granulocytes neutrophiles et éosinophiles, des mastocytes.. Mobiles et mobilisables, ces cellules résistent mieux à des conditions défavorables que d'autres cellules. Les cellules histiocytaires peuvent se spécialiser dans la phagocytose ou dans la sécrétion de médiateurs chimiques des réactions de défense ou enfin dans la surveillance immunitaire et la présentation des antigènes aux lymphocytes. Situé à proximité des vaisseaux sanguins, le mastocyte renferme des granulations qui contiennent, entre autres substances, de l'héparine, de l'histamine et de la tryptase. Lors de processus inflammatoires, on observe aussi dans les tissus conjonctifs des lymphocytes, des éosinophiles et des neutrophiles d'origine sanguine. Quant aux lymphocytes, ce sont des acteurs essentiels de la réponse immunitaire.

Matrice extracellulaire

Produite par les fibroblastes, la matrice extracellulaire se compose de fibres conjonctives (collagènes ou élastiques) baignant dans la substance fondamentale et de glycoprotéines de structure et d'adhésion. Gel hydraté, la substance fondamentale est formée par les glycosaminoglycanes (GAG) et les protéoglycanes. Les glycoprotéines de structure sont associées aux fibres conjonctives et à la substance fondamentale : elles servent d'intermédiaires dans l'adhésion cellulaire (contact focal ou adhérence focale). En effet, ces glycoprotéines sont reconnues et liées par des récepteurs spécifiques de la famille des intégrines en surface des cellules épithéliales et des cellules conjonctives. La matrice extracellulaire participe de façon majeure à la mécanotransduction par l'intermédiaire des glycoprotéines qui se déplacent sous l'effet du cisaillement, de l'étirement et interagissent avec les intégrines.

  

Transduction des signaux mécaniques dans le tissu conjonctif

De nombreux récepteurs présents à la surface des cellules conjonctives sont sensibles aux contraintes mécaniques engendrées par l'aiguille d'acupuncture et y répondront par une mécanotransduction. Outre les modifications structurales induites par cette action mécanique, mais qui peut être aussi thermique, cette mécanotransduction déclenchera à son tour des cascades complexes d'événements biochimiques dans la cellule elle-même (effet autocrine) ou à proximité (effet paracrine).

Les intégrines

Dans de nombreuses cellules telles que les fibroblastes (figure 2), les cellules endothéliales ou les cellules nerveuses nociceptives, une jonction mécanique peut se former entre la matrice extracellulaire de collagène et le cytosquelette intracellulaire : c'est la plaque d'adhésion cellulaire qui opère au travers des récepteurs transmembranaires : les intégrines. Il existe trois types d'adhésion cellulaire : les complexes focaux localisés au bord du lamellipode induit par la protéine Rac ; l'adhésion  focale en périphérie et induite par la protéine Rho et l'adhésion fibrillaire au centre de la cellule [ [7] ]. Les adhésions cellulaires sont de larges complexes sous-membranaires qui gèrent, via les intégrines (composées d'hétérodimères α et β), les importantes fonctions cellulaires (la motilité, la prolifération, l'apoptose, et le détachement des cellules de leur support). Elles sont aussi impliquées dans la régulation et les métastases des cellules cancéreuses. Le complexe d'adhérence focale est maintenant bien connu et est constitué de protéines connectées entre elles, telles la taline, la paxilline, l'actine, la tensine, le SRC, la tyrosine kinase fyn, la graf, la MAP kinase, les protéines rho, rac, la focal adhesion kinase (fak) etc.., toutes protéines du cytosquelette. Ces zones d'adhésion cellulaire sont aussi modulées par des phénomènes de phosphorylation permettant le contrôle du mouvement des cellules. Ces phosphorylations de protéines constituent une relation fondamentale entre les récepteurs et la dynamique de la membrane. La phosphorylation des résidus tyrosine de protéines du cytosquelette en réponse aux propriétés d'adhérence des intégrines est un mécanisme majeur de la transmission de signaux contrôlant divers processus cellulaires, comme la migration et la survie [ [8] , [9] ].


Figure 2. Fibroblastes vus en microscopie confocale.

 

C'est pourquoi le résultat d'une déformation mécanique du tissu conjonctif par la puncture d'une aiguille d'acupuncture va déclencher toute une cascade de réactions cellulaires, incluant des interactions des protéines du cytosquelette avec modifications de structure liés au stress [ [10] , [11] ]. La polymérisation  des filaments d'actine du cytosquelette, en réponse à la recherche du deqi est l'une de ces réactions de stress, par l'intermédiaire des intégrines. La FAK (focal adhesion kinase), protéine particulièrement importante dans la transmission du signal mécanique sera activée par les intégrines. Elle va subir une phosphorylation en cascade qui va aboutir à l'activation de la voie des ERK (extracellularly regulated kinase) et de la MAP kinase (mitogen-activated proteine kinase). La ERK activée peut pénétrer dans le noyau du fibroblaste et réguler l'expression  des facteurs de transcription génétique comme le complexe AP-1 (activor protein-1), constitué d'une combinaison dimérique c-fos et c-jun ou activer les protéines liées au noyau comme le NF Kb (nuclear factor Kb), lequel va à son tour déterminer au final une transcription et une régulation de gènes du collagène XII, de la ténascine-C etc.. [11 , [12] , [13] ]. Le facteur de transcription AP-1 constitue un médiateur clé de multiples signaux extracellulaires et intervient dans l'initiation d'une réponse génétique appropriée de la cellule. AP-1 regroupe l'ensemble des dimères formés par interaction entre les produits des proto-oncogènes jun (c-jun, junB, junD) et fos (c-fos, fosB, fra-1, fra-2).

Canaux ioniques, protéine G, récepteurs de type tyrosine kinase, radicaux libres oxygénés

Un stress entraîne aussi une déformation du cytosquelette avec une hyperpolarisation des membranes cellulaires et activation des canaux ioniques potassiques et calciques [ [14] ]. Il y a accroissement de l'entrée de Ca2+ avec ouverture des canaux potassiques. Parmi les autres mécanosenseurs, la protéine G avec sa sous-unité γ est présente au niveau des sites d'adhérence focale riches en intégrines et adjacentes aux fibres d'actine F [ [15] ]. Du fait de sa co-localisation avec les intégrines, les protéines G sont indirectement impliquées dans la mécanotransduction. Les récepteurs de type tyrosine kinase interviennent aussi dans la mécanotransduction, de même que les radicaux libres oxygénés qui proviennent de l'oxydase membranaire NADH/NADPH avec activation de la nitric oxyde synthétase, enzyme intervenant dans la fabrication du monoxyde d'azote (NO) qui possède entre autres les capacités d'un neurotransmetteur avec effet paracrine, et également des propriétés vasomotrices [ [16] ]. La figure 3 récapitule les différents composants intervenant dans la mécanotransduction.

 
 

 

Figure 3. Schéma simplifié des voies de transductions mécaniques menant à l'activation des MAP kinases, ERK et du JNK par l'adhérence focale et les divers mécanosenseurs.