Différenciation et structures post-cellulaires
Le processus de spécialisation commence par les cellules souches, qui ont la capacité de se diviser. Au fur et à mesure de sa différenciation, la cellule acquiert des organites, des inclusions ou des prolongements spécifiques, tout en éliminant les structures superflues et en perdant souvent sa capacité de division. Il en résulte une cellule spécialisée mature ou la formation de structures post-cellulaires et supra-cellulaires.
Les structures post-cellulaires dérivent de cellules ordinaires, mais au cours de leur développement, elles perdent complètement leur noyau et souvent leurs organites. Il est important de comprendre qu'il ne s'agit pas de débris cellulaires, mais d'éléments parfaitement adaptés à une fonction spécifique. Elles sont toutes entourées d'une plasmalemme.
Dans le corps humain, cela inclut les cheveux, les ongles, les squames cornées de l'épiderme (cornéocytes), ainsi que les éléments figurés du sang : les érythrocytes et les thrombocytes. Sur un frottis sanguin, les érythrocytes apparaissent comme des disques avec une zone claire caractéristique en leur centre. Cette morphologie est due à leur forme de disque biconcave : la structure est plus mince au centre qu'à la périphérie, ce qui modifie la transmission de la lumière en microscopie.
Structures supra-cellulaires : symplastes et syncitiums
Le niveau d'organisation supra-cellulaire des tissus est représenté par des structures unissant du matériel cellulaire.
Un symplaste est un espace cytoplasmique unique, recouvert d'une plasmalemme commune et contenant plusieurs ou même de nombreux noyaux. Le plus souvent, les symplastes se forment par la fusion de cellules individuelles. Exemples classiques : les fibres musculaires squelettiques, les ostéoclastes du tissu osseux et la couche externe du trophoblaste placentaire. Parfois, la multinucléation résulte d'une division incomplète, où le noyau se divise mais pas le cytoplasme. Dans une fibre musculaire squelettique (par exemple sur une coupe longitudinale de la langue), de multiples noyaux allongés sont rejetés à la périphérie, juste sous la plasmalemme, et la fibre elle-même présente une forme allongée avec une striation transversale.
Un syncitium se forme différemment. Il s'agit d'un ensemble de cellules résultant d'une division incomplète (cytotomie). Les noyaux se divisent, mais les cellules ne se séparent pas complètement, restant reliées par des ponts cytoplasmiques. Chez l'homme, c'est ainsi que sont agencés les précurseurs des cellules germinales : les ovogonies chez les embryons et les cellules spermatogènes chez l'homme.
Repère historique : Autrefois, le muscle cardiaque, le tissu nerveux et le tissu réticulaire étaient classés par erreur parmi les syncitiums. Il est aujourd'hui prouvé que les cardiomyocytes et les neurones entrent en contact très étroit, mais constituent des unités isolées sans véritables ponts cytoplasmiques.
Substance intercellulaire
La théorie cellulaire histologique postule que la substance intercellulaire est le produit de l'activité cellulaire. Les précurseurs chimiques sont synthétisés à l'intérieur de la cellule, libérés dans l'espace extracellulaire par exocytose, où s'effectue leur assemblage final (polymérisation).
La substance intercellulaire est composée de fibres, de substance amorphe fondamentale et de structures complexes (lames basales et élastiques, lamelles osseuses). Dans les tissus conjonctifs, son volume prédomine sur celui des cellules, tandis que dans les tissus épithélial et nerveux, elle est pratiquement absente.
Morphologie de la matrice sur coupes histologiques :
- Derme réticulaire de la peau : les fibres collagènes prédominent. Elles forment des faisceaux épais, orientés dans diverses directions et étroitement serrés les uns contre les autres. Après coloration à l'éosine, elles présentent une oxyphilie (coloration en rose).
- Cartilage hyalin : la substance intercellulaire occupe le volume principal, mais paraît homogène (amorphie). Les fines fibrilles de collagène sont masquées par une abondante substance amorphe fondamentale et sont indiscernables avec une coloration standard.
Morphologie cellulaire sur coupes histologiques
La morphologie cellulaire est extrêmement variable : des formes sphériques et polygonales aux formes fusiformes et étoilées. En cytologie, la forme des cellules épithéliales est déterminée par le rapport entre leur hauteur et leur largeur :
- Planes : la hauteur est nettement inférieure à la largeur.
- Cubiques : la hauteur et la largeur sont approximativement égales.
- Cylindriques (prismatiques) : la hauteur dépasse la largeur.
La diversité des formes est clairement visible sur une coupe histologique de rein. Certains tubules présentent des cellules cubiques à noyaux arrondis, d'autres des cellules cylindriques étroites et hautes dont le noyau arrondi est déplacé vers la région basale (s'éloignant de la lumière), tandis que les tubules fins sont tapissés d'un épithélium pavimenteux.
Les cellules sanguines sur frottis (coloration de Romanovsky) présentent d'autres caractéristiques. Les leucocytes neutrophiliques ont une forme sphérique, leur noyau est segmenté (divisé en parties reliées par de fines trabecules), et une granulation spécifique rose-violet est visible dans le citoplasme.
Les cellules étoilées sont parfaitement représentées par les neurones. Sur une préparation colorée au nigroisine, on visualise clairement un corps arrondi au noyau central, duquel partent de nombreux prolongements ramifiés.
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quels organites possèdent les érythrocytes ?
Les érythrocytes humains matures ne possèdent aucun organite intracellulaire. L'examen en microscopie électronique confirme l'absence totale de mitochondries, de réticulum endoplasmique, de ribosomes et d'appareil nucléaire ; seuls des éléments du cytosquelette sont présents dans le cytoplasme des discocytes. Le processus d'élimination des organites se produit au stade final de la différenciation des cellules sanguines, lorsque les formes jeunes (réticulocytes) perdent définitivement leur substance granulo-filamenteuse.
Quels types de fibres composent la substance intercellulaire du tissu conjonctif ?
La substance intercellulaire des tissus conjonctifs comprend les types de fibres suivants :
- fibres de collagène ;
- fibres élastiques ;
- fibres réticulaires.
Outre les fibres, la substance intercellulaire du tissu conjonctif comprend la substance amorphe fondamentale, qui constitue le composant non fibrillaire.
Comment se déroule le processus d'exocytose lors de la formation de la substance intercellulaire ?
Lors de la formation de la substance intercellulaire, les précurseurs chimiques sont synthétisés à l'intérieur des cellules, puis libérés dans l'espace extracellulaire par exocytose. L'exocytose est l'expulsion de substances hors de la cellule vers le sang ou l'espace intercellulaire, incluant les protéines de la matrice extracellulaire ; dans la plupart des cas, elle est régulée par une variation de la concentration d'ions calcium dans le cytoplasme. L'assemblage final des composants de la substance intercellulaire se produit à l'extérieur de la cellule.
Le symplaste est une « FUSION » (plusieurs noyaux dans une même mer cytoplasmique commune). Le syncitium est un « RÉSEAU » (les cellules restent distinctes, mais se tiennent les unes aux autres par des ponts cytoplasmiques).
Questions des cours et des examens
Pourquoi les érythrocytes ne sont-ils pas considérés comme de véritables cellules ?
En histologie, les érythrocytes matures sont classés parmi les structures post-cellulaires, car ils se sont adaptés au transport des gaz en perdant complètement leur noyau et la plupart de leurs organites.
Quelle est la principale différence morphologique entre un symplaste et un syncitium ?
Le symplaste est entouré d'une plasmalemme unique et contient de nombreux noyaux dans un cytoplasme commun. Le syncitium est composé de cellules individuelles qui conservent leurs limites, mais sont reliées par des ponts cytoplasmiques.
Le myocarde (muscle cardiaque) est-il considéré comme un syncitium ?
Non. Bien que les cardiomyocytes soient en contact étroit les uns avec les autres pour assurer une contraction synchrone, il n'existe pas de véritables ponts cytoplasmiques entre eux ; le myocarde n'est donc pas un syncitium.
À étudier également sur le sujet
- Mécanismes de formation et de ramification des prolongements des cellules nerveuses (neurones)
- Morphologie des ostéoclastes et de la couche externe du trophoblaste placentaire
- Granulation spécifique des leucocytes neutrophiliques
- Processus de polymérisation de la substance intercellulaire dans l'espace extracellulaire
- Histogenèse des lames basales et élastiques
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