Les tissus et les organes du corps humain

« relations entre tissus au sein des organes.

LA PAROI DE L'INTESTIN La paroi de l'intestin est constituée de plusieurs couches de tissus organisées de façon concentrique autour de la lumière intestinale dans laquelle progressent les aliments lors de la digestion .

Chaque tissu y remplit une ou plusieurs fonctions bien définies.

De la couche la plus interne vers la plus externe, on distingue : • L'épithélium intestinal, qui assure l'absorption des nutriments.

C'est un épithélium de revêtement unistratifié , c'est-à-dire qu'il ne possède qu'une ------- unique couche de cellules.

Son importante surface, augmentée grâce aux villosités (à l'échelle du tissu) et aux microvillosités apicales (à l'échelle de la cellule) optimise ses capacités d'absorption .

• Une couche de tissu conjonctif lâche , nommée zone sous-muqueuse, très richement vascularisée, qui assure la nutrition et l'innervation de l'épithélium .

• Deux épaisseurs de muscles lisses, les muscles circulaires et longitud inaux, dont la contraction par vagues successives permet la progression des nutriments dans l 'intestin.

• Une couche de tissu conjonctif lâche surmontée d'une couche épithéliale appelée la séreuse .

L'ensemble protège et emballe l'intestin dans la cavité abdominale .

La paroi intestinale possède aussi un système nerveux très développé , situé entre les deux couches musculaires , dont la fonction est d'exciter et donc de provoquer la contraction de ces muscles lisses.

On retrouve ainsi dans cet organe les quatre catégories de tissu décrites plus haut.

La peau est constituée, du tissu le plus externe vers le plus interne : • D 'un épithélium de revê tement pluristratifié, l'épiderme, lui-même divisé en une couche de cellules vivantes , proches de la lame basale, et une couche de cellules mortes appelée couche cornée.

Cette dernière , formée à partir des cellules vivantes par un processus de kératinisation, protège l'organisme et le milieu intérieur des agressions de l'environnement.

• D 'un tissu conjonctif dense , le derme, ayant un rôle de nutrition de l'épiderme .

Dans ce derme sont logées les glandes exocrines de la peau (glandes sudoripares, fabriquant la sueur , et glandes sébacées, secrétant le sébum) et les terminaisons nerveuses permettant la réception sensorielle.

• D'une couche constituée de tissu adipeux et de conjonctif lâche , l'hypoderme , qui protège mécaniquement les muscles et les os sous-jacents et joue aussi un rôle de réserve de graisses de la peau et d'isolant thermique .

LA FORMATION DES TISSUS ET DES ORGANES Tous les tissus dérivent de feuillets cellulaires qui se forment au cours du développement embryonnaire.

L'homme est un animal triblastique , ce qui signifie que ses tissus se développent à partir de trois feuillets primitifs , qui s'individualisent dès la 3' semaine de grossesse, au cours de l'étape de gastrulation de l'embryon .

Chaque feuillet peut donner naissance à des tissus appartenant à plusieurs catégories tissulaires .

Ces trois feuillets sont : • l'endoderme , qui donne les épithéliums de revêtement interne et la plupart des épithéliums glandulaires ; • le mésoderme , donnant les tissus musculaires et conjonctifs , et certains épithéliums comme l'épithélium rénal; •l'ectoderme , qui donne l'épiderme et l'ensemble du tissu nerveux.

Après l'individualisation de ces trois feuillets originaux, des mouvements cellulaires les remanient au sein de l'embryon et permettent l'agencement progressif des tissus (histogenèse) et la formation des organes (organogenèse).

Au début , les cellules de l'embryon sont majoritairement de type épithélial.

Certaines cellules peuvent quitter le feuillet épithélial primaire pour venir migrer dans la zone sous-jacente et former du tissu conjonctif embryonnaire, appelé mésenchyme.

Cette transition épithél ium/ mésenchyme fait intervenir des changements dans l'adhésion entre les cellules, car elles doivent quitter une couche où la cohésion est très forte pour venir former un tissu ou les contacts entre cellules sont plus lâches .

On peut aussi observer des différenciations d 'un épithélium à partir d 'une simple couche épithéliale initiale .

Un tissu épithélial de revêtement peut par exemple former un épithélium glandulaire par prolifération des cellules et invagination dans le mésenchyme sous-jacent.

C'est ainsi que les glandes sudoripares de la peau , qui sécrètent la sueur, se forment à partir de l'ecto derme initial.

À partir d'une couche cellulaire, on obtient ainsi par différents mécanismes des structures de plus en plus complexes, donnant finalement naissance aux organes .

Parallèlement aux mouvements cellulaires qui agencent les tissus , les cellules se divisent à un rythme soutenu puis finissent par se spécialiser : elles acquièrent des propriétés particulières (morphologie , aptitude à sécréter des substances, cytosquelette ...

) reposant sur l'expression différentielle des gènes.

C'est la différenciation cellulaire, au terme de laquelle elles remplissent leur fonction au sein du tissu.

De façon surprenante, la formation des organes nécessite aussi que certaines cellules meurent en cours de route, par un processus de « mort cellulaire programmée », l'apoptose .

Ce véritable suicide cellulaire est par exemple indispensable à la formation de structures comme les cavités internes de certains organes ou les espaces qui séparent les doigts de la main.

Tous ces mécanismes cellulaires (mouvements, adhésion, différenciation , prolifération et mort ) sont régulés par des signaux extérieurs contenus dans l'environnement des cellules : la matrice extracellulaire elle­ même , ou des facteurs solubles libérés par d'autres cellules , guident ainsi le comportement des cellules et leur agencement en tissus et en organes au cours du développement.

OBSERVER LES TISSUS ET LES ORGANES L'histologie est l'étude des tissus et de leur organisation.

Sur l'homme, les tissus peuvent être prélevés par biopsie ou ponction , ou par prélèvement d 'une pièce lors d'une opération ou d'une autopsie .

Les tissus sont ensuite fixés , c'est-à-dire traités par des substances qui tuent les cellules mais préserve nt leur contenu et leur morphologie .

Le tissu est alors inséré dans une résine pouvant solidifier (en général, de la paraffine) .

Des coupes fines sont réalisées puis déposées sur des lames de verre.

En trempant ces lames dans différents bains de colorants , on révèle les structures du tissu.

L'anatomo-pathologie , ou anatomie pathologique , est la discipline médica le qui cherche à détecter des anomalies de structure des cellules et des tissus prélevés sur des patients , dans le but de réaliser un diagnostic eVou un pronostic.

Elle s'appuie principalement sur l'exa men de coupes histologiques au microscope optique .

L'imagerie médicale permet de visualiser les organes en exploi tant les propriété s de réponse (absorption, réflexion ...

) des tissu s à des ondes ou des champs électromagnétiques.

Certain es technique s donnent même accès à l'étude de la vascularisation et du métabolisme des organes .

Plusieurs examens d'imagerie sont aujourd'hui utilisés en routine .

• La radiographie et le scanner exploitent les rayons X.

La radiographie permet de visualiser en deux dimensions les tissus osseux et les articulations .

La radiographie de contraste permet d'observer d'autres organes en injectant un produit opaque aux rayons X dans leurs cavités .

Le scanner donne quant à lui une image en trois dimensions des organes.

·L'échographie , qui utilise les ultrasons , permet d'observer le cœur et certains organes des systèmes dige stif (foie, pancréas) et uro-génital (vessie, reins , prostate , testicules, ovaires , utérus ...

).

• La scintigraphie fait appel à l'inject ion d'un produit radioactif , suivie de l'analyse de sa r épart ition dans le corps.

• L' IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) , repose sur les propriétés d'aiman tation des atomes d 'hydrogène (présents notamment dans l'eau et les graisses) dans un champ éléctromagnétique .

Elle donne accès à l'observation des tissus « mous>>, tels que le système nerveux central , l 'appareil digestif et les muscles.

Anatomo-pathologie et imagerie rendent possible la détection d'anomalies dans la structure et le volume des tissus ou des organes .

Elles sont notamment toute s deux utilisées pour le dépistage des cancers , maladies résultant de la prolifération incontrôlée d 'une cellule cancéreuse initiale .

Il y a donc production anarchique de tissu excédentaire qui envahit le tissu sain.

On parle de carcinome lorsque la tumeur est d'origine épithéliale et de sarcome quand le tissu d'origine est conjonctif.

Lymphome et leucémie désignent des cancers touchant le tissu sanguin .

GREFFES , THÉRAPIES CELLULAIRES ET ORGANES ARTIFICIELS La majorité des cellules d 'un tissu ont une durée de vie limitée .

Une fois différenciées , elles ne se divisent plus, et finissent par mourir par lésion ou vieillissement.

Le renouvellement des tissus est normalement assuré grâce à un réservoir de cellules souches qui persiste chez l'adulte .

Les cellules souches sont capables de se diviser tout au long de la vie, chaque division donnant une nouvelle cellule souc he et une cellule qui entre dans une voie de différenciation .

La capacité naturelle de renouvellement des tissus est toutefois limitée et ne suffit pas lors de lésions tissulaires graves .

LES GREFFES Pour remplacer un organe ou un tissu défectueux ou lésé, la médecine peut avoir recour s aux greffes, transplantations d'organe s d'un donneur vers un receveur .

Lorsque qu'une même personne est à la fois donneur et receveur , il s'agit d 'autogreffe .

C'est le cas de la plupart des greffes de peau .

Les allogreffes , pour lesquelles donneur et receveur sont deux personnes distinctes, sont les plus fréquentes .

À cause du risque de rejet dû à la reconnaissance du greffon par le système immunitaire du receveur , la greffe s'accompagne d'un traitement immunosuppresseur .

Les tissus /organes les plus fréquemment greffés sont la cam é e, le rein, la moelle osseuse, le foie, le pancréas, le poumon et le cœur .

Des greffes d'intestin sont également possibles .

Plus spectaculaire, des greffes de main s et de visages ont été récemment réalisées avec succès .

Les prélèvements de greffons se font sur des sujets en état de mort cérébrale , ou même en vie dans certains cas (pour le rein , par exemple ).

Mais le manque de greffons disponible s constitue un obstacle très important à ce type de pratiques.

Face à cette pénurie , les médecins souhaitent tenter des xénogreffes, pour lesquelles le donneur est un animal (porc ou singe).

L 'objectif est de modifier les gènes de l'animal afin que ses organes ne soient pas rejetés immédiatement, mais d 'autres risques existent, notamment la tran smission de virus de l'animal à l'homme.

Ce type de greffe n'est aujourd'hui possible que pour les valves de cœur de porc, car elles sont traitées pour se comporter comme un matériau inerte et ne contiennent pas de cellules vivantes .

L ES THÉRAPIE S CELLU LAIRES Les transplantations d'organes ne permettent de traiter que certains cas et la thérapie cellulaire pourrait couvrir d'autres domaines thérapeutiques .

Ces thérapies utilisent des cellules souches ou des progéniteurs peu différenciés pour régénérer un tissu malade ou lésé.

Deux possibilités se présentent : l'introduction de cr//u/ rs souches ou .1,. .

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Greffes de peau et de moelle osseuse, qui exploitent la présence de cellules souches dans le tissu greffé , sont actuellement les seules thérapies cellulaires couramment utilisées .

Mais ce type de thérapie semble aujourd 'hui prometteur pour le traitement de maladies du cœur, des muscles , du pancréas et du cerveau .

Ainsi , pour les maladies neurodégénératives (Parkinson, Huntington , Alzheimer ), qui impliquent une perte de neurones , des essais cliniques de transplantation de neurones fœtaux ont donné une amélioration chez certains patients.

TISSU S n O RGANES AKTIFI CIELS L'ingénierie tissulaire cherche à restaurer artificiellement les tissus ou à fabriquer de toutes pièces , in vitro , des tissus et organes artificiels.

Pour ce faire, des cellules sont cultivées dans un bioréacteur sur une sorte de moule biodégradable, dans un milieu adéquat.

Celui-ci contient notamment des facteurs de croissance, molécules solubles qui stimulent l'agencement des cellules en tissus.

L'entreprise a été couronnée de succès pour la peau arliticirllr , utilisée aujourd 'hui pour soigner les grands brûlés , mais aussi pour les tissus cartilagineux .

Des essais cliniques sont en cours pour la cornée, l'os, le pancréas .

Le principal obstacle à la ••E!!!..,_J fabrication d'organes artificiels fonctionnels reste la difficulté de les vasculariser.. »