01 - Structure De La Peau, MEDYCYNA (fr)

01 - Structure De La Peau

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Comprendre la peau
Histologie et histophysiologie de la peau et de ses annexes
Ann Dermatol Venereol
2005;132:8S5-48
Introduction
L
a peau est l’enveloppe du corps ; elle est en continuité
Les phanères (poils et ongles) et de nombreuses glandes
exocrines lui sont annexés.
La peau et ses annexes ont de multiples fonctions. Parmi
elles, certaines sont supportées par des structures morpho-
logiquement individualisables en microscopie optique et/ou
en microscopie électronique. C’est donc en insistant sur ces
structures que nous allons voir l’histologie de la peau. Ainsi,
la peau joue, en autres, un rôle dans la protection du corps
contre les agressions mécaniques et les radiations lumi-
neuses, les réponses immunitaires, la thermorégulation et la
réception des informations sensitives.
La structure de base de la peau, d’une part, et de ses
annexes d’autre part, est identique partout, mais dans le
détail, il existe d’importantes variations régionales.
Carte d’identité de la peau chez l’adulte
•
Surface : 1,8 m
2
•
Poids : 4,5 kg
•
Épaisseur moyenne : 1,2 mm
•
Rapport surface/épaisseur : 150 000
•
5 millions de follicules pilo-sébacés
•
3 millions de glandes sudoripares eccrines
•
ph 4,2 à 6,1 (manteau acide) avec variations régionales
8S5
avec les muqueuses recouvrant les cavités naturelles de
l’organisme. C’est le plus gros organe de l’être
humain, représentant 1/3 du poids de l’organisme et une
surface de l’ordre de 2 m
2
chez un adulte.
Comprendre la peau
Histologie et histophysiologie de la peau et de ses annexes
Ann Dermatol Venereol
2005;132:8S5-48
Structure de la peau
dans les chapitres : épiderme, jonction dermo-épidermique, derme, tissu conjonctif et annexes, Afin d’en faciliter la lecture, les
connaissances de base de ce cours ont été signalées par un filet bleu.
avec ses annexes, tous les tissus histologiques, sauf les
tissus osseux et cartilagineux. Elle se subdivise en
4 régions superposées qui sont de la superficie vers la pro-
fondeur l’épiderme, la jonction dermo-épidermique, le
derme et l’hypoderme
(fig. 1)
. L’épiderme à la superficie est
un épithélium non vascularisé. La jonction dermo-épider-
mique comme son nom l’indique sépare l’épiderme du
derme. La complexité de sa structure et son importance
fonctionnelle en font une zone à part entière. Le derme se
poursuit en profondeur par l’hypoderme sans limite
franche. Tous les deux sont des tissus conjonctifs richement
vascularisés suivant une systématisation très précise. Les
annexes de la peau qui sont d’origine épidermique, sont
situées dans le derme et l’hypoderme.
Par convention, une peau est dite épaisse ou fine suivant
l’épaisseur de son épiderme ; seules les paumes et les
plantes ont une peau épaisse ainsi définie. Il n’empêche que
l’épaisseur de l’hypoderme est aussi très variable :
– minimum au niveau des paupières, des oreilles et des
organes génitaux mâles,
– maximum au niveau des fesses, des hanches et des
cuisses chez la femme ou au contraire au niveau de l’abdomen
et du cou chez l’homme.
– la cohésion de l’épiderme en rapport avec le cytosque-
lette et les systèmes de jonction des kératinocytes entre eux,
– une fonction de barrière entre les milieux intérieur et
extérieur en rapport avec la différenciation terminale des
kératinocytes en cornéocytes,
– la protection contre les radiations lumineuses en rapport
avec les mélanosomes de stade IV qu’ils ont phagocytés.
L’altération de ces fonctions correspond à trois grands
groupes de pathologie qui sont respectivement les maladies
bulleuses intra-épidermiques, les ichtyoses et les albinismes.
Microscopie optique
Les kératinocytes de l’épiderme se répartissent dans 4 couches
qui sont bien visibles en microscopie optique et dénommées
de la profondeur à la superficie : couche basale, couche spi-
neuse, couche granuleuse et couche cornée (compacte, puis
desquamante). Cette nomenclature désuète correspond à
des signes vus en microscopie optique : “les épines” qui
hérissent le contour des kératinocytes dans la couche spi-
neuse, “des grains” basophiles dans la couche granuleuse...
L’épaisseur des couches est variable suivant l’âge de l’individu
et les régions du corps ; elle est maximum en peau épaisse,
c’est-à-dire au niveau des paumes et des plantes
(fig. 3)
.
Cette stratification correspond aux changements de forme et
d’aspects des kératinocytes lorsqu’ils migrent en se différen-
ciant de la profondeur vers la superficie de l’épiderme.
La couche basale
de l’épiderme est formée de l’ensemble
des kératinocytes directement en contact avec la jonction
dermo-épidermique (JDE) sur laquelle ils s’accrochent. Ils
forment une seule assise de cellules cylindriques, relative-
ment claires, au cytoplasme et au noyau allongés avec un
grand axe perpendiculaire à la jonction dermo-épidermique.
Les kératinocytes basaux comprennent 3 populations
indistinguables morphologiquement, mais différentes fonc-
tionnellement :
– les cellules souches de l’épiderme, particulièrement abon-
dantes au niveau des crêtes épidermiques interpapillaires,
– les cellules amplificatrices se divisant avant d’entrer
dans le compartiment de différenciation,
– les cellules post-mitotiques qui restent en position basale.
Les kératinocytes qui ont quitté la couche basale devien-
nent polygonaux, tandis que leur noyau s’arrondit et leur
cytoplasme devient plus foncé ; la rétraction du cytoplasme
due à des artéfacts de préparation en microscopie optique
L’épiderme
L’épiderme est un épithélium de revêtement, stratifié, pavi-
menteux et orthokératosique. Il est normalement constitué
de 4 types cellulaires
(fig. 2)
.
Les kératinocytes représentent 80 p. 100 de l’ensemble de
ses cellules. Ce sont eux qui en migrant, donnent à l’épiderme
ses caractéristiques morphologiques : stratification en plu-
sieurs couches et cellules superficielles pavimenteuses et
anuclées. Les 20 p. 100 d’autres cellules de l’épiderme sont
dispersées entre les kératinocytes. Elles sont mal vues sur les
préparations histologiques standard. Ce sont les mélano-
cytes, les cellules immunocompétentes (cellules de Langer-
hans et lymphocytes
γδ
) et les cellules de Merkel.
L
ES KÉRATINOCYTES
Les kératinocytes, d’origine ectoblastique, cellules principales
de l’épiderme assurent trois grandes fonctions, en rapport
avec des structures morphologiquement individualisables :
8S7
L
a structure de la peau est complexe. Elle comprend,
Structure de la peau
Ann Dermatol Venereol
2005;132:8S5-48
standard, donne un aspect épineux à ces kératinocytes, d’où
le nom de
couche spineuse
(fig. 4A et 5A)
. Les épines cor-
respondent aux desmosomes qui accrochent les kératino-
cytes entre eux (cf. infra).
Progressivement, le cytoplasme et le noyau des kératino-
cytes s’applatissent, leur grand axe devenant parallèle à la
jonction dermo-épidermique. C’est l’apparition de granula-
tions basophiles dans le cytoplasme des kératinocytes qui
définit la couche suivante, dite
couche granuleuse
(fig. 4B et 5B)
.
Finalement, les kératinocytes perdent brutalement leur
noyau ; ils deviennent des cornéocytes, cellules à part entière
qui constituent la
couche cornée
, compacte en profondeur
au contact de la couche granuleuse, desquamante en superficie.
Normalement, la migration d’un kératinocyte à travers
l’épiderme se fait en 3 semaines ; ce temps est raccourci
dans certains processus pathologiques, comme le psoriasis.
Rappelons que les desmosomes se présentent toujours
comme des structures symétriques avec de part et d’autre
d’une ligne dense extracellulaire, une zone claire aux élec-
trons dénommée desmogléie, la membrane cytoplas-
mique des kératinocytes et une plaque accolée à la face
interne de cette membrane sur laquelle s’accrochent des
filaments intermédiaires
(fig. 11)
. Les
macula adhaerens
,
autre système de jonction différent des desmosomes et
initialement décrit dans les entérocytes, se présentent
comme une rigidité et un épaississement irrégulier de la
membrane cytoplasmique en regard de microfilaments en
amas ; elles sont difficiles à voir en microscopie électro-
nique standard, mais ont été identifiées avec certitude
dans l’épiderme en immmunohistochimie, grâce aux
molécules spécifiques qu’elles contiennent (cf. infra).
Enfin, il existe de nombreuses jonctions gap dans l’épi-
derme, mais elles ne sont bien vues qu’en microscopie
électronique à balayage après cryofracture ou en immu-
nohistochimie (cf. infra).
Les grains de kératohyaline
et les
kératinosomes
sont
caractéristiques et spécifiques des kératinocytes de la couche
granuleuse de l’épiderme
(fig. 8)
. Ils disparaissent dans la
couche cornée.
– Les grains de kératohyaline, très denses aux électrons,
grands, étoilés, correspondant aux grains basophiles vus en
microscopie optique ; à fort grossissement, ils apparaissent
amorphes sans membrane limitante.
– Les kératinosomes sont petits et trop petits pour être
visibles en microscopie optique ; ils sont ovalaires, entourés
d’une membrane et présentent une alternance de lamelles
sombres et claires. Ils migrent progressivement de la région
périnucléaire à proximité de l’appareil de Golgi vers la mem-
brane cytoplasmique avec laquelle ils fusionnent déversant
alors leur contenu dans l’espace extracellulaire
(fig. 9)
.
Ainsi, les kératinosomes sont à l’origine du cément entre les
cornéocytes.
L’enveloppe cornée
est caractéristique des cornéocytes.
Elle apparaît alors que le noyau des kératinocytes et tous les
organites cytoplasmiques disparaissent, sous forme d’un
épaississement de 15 à 20 nm d’épaisseur à la face interne
de la membrane cytoplasmique
(fig. 10)
. Finalement, le cyto-
plasme des cornéocytes devient floconneux en même temps
que se lysent le cément intercellulaire et les cornéodesmo-
somes, ce qui aboutit à la desquamation des cornéocytes les
plus superficiels.
À noter une exception à cette description : en peau épaisse,
une étape intermédiaire entre le kératinocyte de la couche
granuleuse et le cornéocyte peut être saisie, le noyau appa-
raît alors apoptotique.
Au total, la microscopie électronique montre que :
– la couche granuleuse est la couche où apparaissent les
marqueurs de la différenciation terminale de l’épiderme,
– la couche cornée est un ensemble de cellules sans
noyau, dites “mortes”, mais fonctionnelles, réunies entre
elles par un cément, l’ensemble donnant à l’épiderme sa
fonction de barrière.
Microscopie électronique
La microscopie électronique révèle des marqueurs ultra-
structuraux cytoplasmiques et membranaires, caractéris-
tiques de la différenciation des kératinocytes de la peau : les
mélanosomes IV, les tonofilaments, les hémidesmosomes
et les desmosomes et surtout dans la couche granuleuse les
grains de kératohyaline, les kératinosomes et dans la couche
cornée l’enveloppe cornée.
Les mélanosomes de stade IV
, sont phagocytés en grand
nombre par les kératinocytes basaux
(fig. 6)
, à partir des
mélanocytes où ils ont été produits (cf. infra). Progres-
sivement, ils disparaissent du cytoplasme des kératinocytes
des couches supra-basales : cette disparition est rapide dans
les peaux claires, lentes dans les peaux foncées ou bronzées.
Les tonofilaments
sont des filaments intermédiaires de
10 nm de diamètre rassemblés en trousseaux. Ils sont peu
denses dans la couche basale
(fig. 6)
, plus denses dans la
couche spineuse
(fig. 7)
et la couche granuleuse
(fig. 8)
expli-
quant la plus forte colorabilité du cytoplasme des kératinocytes
supra-basaux. Ils disparaissent dans la couche cornée
(fig. 9 et
10)
où ils sont remplacés par un réseau de filaments intermé-
diaires vu en négatif au sein de la matrice cytoplasmique.
Rappelons que les filaments intermédiaires constituent
avec les microfilaments et les microtubules, le cytosquelette
des cellules. Dans les kératinocytes, ces derniers sont mal
vus en microscopie électronique standard, contrairement
aux filaments intermédiaires.
Les hémidesmosomes
et les
desmosomes
sont les sys-
tèmes de jonction sur lesquels s’accrochent les tonofila-
ments : les hémidesmosomes accrochent les kératinocytes
basaux à la matrice extracellulaire
(fig. 6)
, alors que les des-
mosomes accrochent les kératinocytes entre eux. Ces der-
niers sont peu nombreux au niveau de la couche basale et au
contraire très nombreux au niveau de la couche spineuse au
niveau des interdigitations de la membrane cytoplasmique
des kératinocytes, expliquant les “épines” vues en optique
(fig. 7)
. lls sont encore très nombreux au niveau de la couche
granuleuse (
fig. 8 et 9)
. Ils deviennent des cornéodesmo-
somes avec une ligne dense très épaisse au niveau de la
couche cornée
(fig. 10)
.
8S8
Histologie et histophysiologie de la peau et de ses annexes
Ann Dermatol Venereol
2005;132:8S5-48
1
3
2
4
5
6
Fig. 1.
Les 4 régions de la peau
1 = épiderme
2 = jonction dermo-épidermique
3 = derme
4 = hypoderme
5 = aponévrose
6 =tissu musculaire
Peau fœtale (plante) à 22SG – trichrome
B
1
3
2
4
Fig. 5.
Peau fine
A. c
ouche spineuse avec épines
( )
B. c
ouche granuleuse avec grains
( )
Histologie standard - HE
Fig. 2.
Les 4 populations cellulaires de l’épiderme
1 = kératinocytes
2 = mélanocytes
3 = cellules immunocompétentes
4 = cellules de Merkel
A
3
4
B
2
B
1
Fig. 3.
Les 4 couches de l’épiderme
1 = couche basale
2 = couche spineuse
3 = couche granuleuse
4 = couche cornée
Peau épaisse - coupe semi-fine - bleu de toluidine/safranine
A
Fig. 4.
Peau épaisse
A. c
ouche spineuse avec épines
( )
B. c
ouche granuleuse avec grains
( )
Coupe semi-fine - bleu de toluidine/
safranine
8S9
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