Marie-Christine Copin

Institut de Pathologie

CHU de Lille

Anatomie microscopique de la plèvre et

physiopathologie des épanchements pleuraux

?

A l’état normalA l’état normalA l’état normalA l’état normal

� Cavité pleurale = espace clos sans communication avec l’extérieur

� Plèvre = membrane métaboliquement active impliquée dans le maintien de l’homéostasie et la réponse à l’inflammation

� Volume physiologique de liquide 0,2-0,5 ml/kg de masse corporelle

� 10-20 µm d’épaisseur

� Rôle : glissement du poumon sur paroi thoracique

� Taux de protéines bas

� Peu ou pas de cellules inflammatoires

Miserocchi G. Eur Respir Rev 2009;18:244.

• Pression du liquide pleural « subatmosphérique »

• Deux plèvres très proches : 5 à 20 µm de distance entre les 2 feuillets pleuraux mais pas de contact du fait de forces répulsives

Pression hydrostatique

1- microcirculation systémique pariétale

2- espace interstitiel pariétal

3- cavité pleurale

4- espace interstitiel viscéral

5- microcirculation viscérale

1 23 4

5

5 compartiments

schéma d’après Zocchi L.Eur Respir J 2002;20:1545

CELLULESMESOTHELIALES

PORES LYMPHATIQUES DE WANG DE LA PLEVRE PARIETALE

Mis en évidence chez l’animalExistence très probable chez l’homme

de Wang NS. Am Rev Respir Dis 1975;111:17

Jones JSP. 1987

Pathology of the Mesothelium

Springer Verlag

Jones JSP 1987 Pathology of the Mesothelium Springer Verlag

TISSU SOUS MESOTHELIALTISSU SOUS MESOTHELIALTISSU SOUS MESOTHELIALTISSU SOUS MESOTHELIAL� Lame basale� Tissu conjonctif

� Fibres élastiques� Collagène� Fibroblastes� Capillaires� Lymphatiques

� Epaisseur de la PV très variable selon les espèces animales

� Zones d’interruption de la LB� Dans PP, formation de pores mettant en contact direct la cellule

mésothéliale et l’endothélium des lymphatiques= PORES DE WANG ou STOMA

REPRESENTATION SCHEMATIQUE DE LA PLEVRE PARIETALE

Albertine et al. 1982 Am J Anat

Anatomie microscopique de la plèvreAnatomie microscopique de la plèvreAnatomie microscopique de la plèvreAnatomie microscopique de la plèvre

� Séreuse pleurale bordée

d’une assise de cellules aplaties

= CELLULES MESOTHELIALES

� Cellule à cytoplasme abondant, à noyau central, rond contenant un petit nucléole

� 16-40 µm

� Caractéristiques conservées dans le mésothéliome

� Cytoplasme dense contenant de nombreux organites

� Potentiel de différenciation varié

CELLULE MESOTHELIALECELLULE MESOTHELIALECELLULE MESOTHELIALECELLULE MESOTHELIALE

� Jonctions intercellulaires : serrées, desmosomes

� Jonctions discontinues pour permettre la diffusion paracellulaire de molécules

� Microvillosités longues et fines

� 3 µm de long et 0,1 µm de diamètre

� Davantage de microvillosités au niveau de la PV / PP

� Piège acide hyaluronique et glycoprotéines : lubrification

� Sialomucines : sites anioniques : charge négative

répulsion des cellules anormales, microorganismes, particules

� Vésicules de pinocytose nombreuses :

transport actif transmembranaire et transcellulaire

CELLULE MESOTHELIALE - MICROVILLOSITES

Jones JSP. 1987 Pathology of the Mesothelium Springer Verlag

Jones JSP 1987 Pathology of the Mesothelium Springer Verlag

Jones JSP 1987 Pathology of the Mesothelium Springer Verlag

A l’état normal,A l’état normal,A l’état normal,A l’état normal,

les anciennes théories…les anciennes théories…les anciennes théories…les anciennes théories…

Equation de Starling (XIXème)Jv = Kf [(PH1- PH2) - σσσσ ((((ππππ1 1 1 1 −−−−ππππ2222)]

Jv: flux de liquide entre compartiments 1 et 2

Kf : coefficient de filtration

P : pression hydrostatique

π : pression oncotique

σ : reflection coefficient

« les échanges de fluides et de solutés à travers un e membrane semi-perméable dépend de l’équilibre entre les pressions hydrostat ique et oncotique de chaque côté de la membrane ».

1927 Neergard 1957 AgostoniRenouvellement du liquide pleural entièrement dépendant de la différence entre pression

hydrostatique et pression oncotique

Filtration au niveau de la PP et réabsorption au niveau de la PV

Modèle simpliste car néglige l’existence des lympha tiques pariétaux

La théorie actuelle du renouvellement du La théorie actuelle du renouvellement du La théorie actuelle du renouvellement du La théorie actuelle du renouvellement du

liquide pleuralliquide pleuralliquide pleuralliquide pleural

� Volume maintenu à un niveau minimal

� Pression liquidienne subatmosphérique

� Production par filtration capillaire à partir de la plèvre pariétale

Passage à travers l’endothélium, l’espace interstitiel, le mésothélium vers la cavité pleurale

� Réabsorption par les lymphatiques de la PP (80%)

Abondance du réseau lymphatique : pores

faces diaphragmatiques et médiastinales de la plèvre pariétale ++

� Renouvellement en totalité en une heure 0,2ml/(kg x h)

Régulation du volume pleuralRégulation du volume pleuralRégulation du volume pleuralRégulation du volume pleural

� Modèle animal expérimental (chien)

� Constatations� Perméabilité de la PP très basse

� Perméabilité de la PV encore plus basse parce que plus épaisse (20%)

� Liquide pleural majoritairement réabsorbé par lymphatiques (80%)

� Efficacité du drainage lymphatique dépend de� Extension du réseau lymphatique très importante au niveau PP

diaphragmatique et médiastinale

� Capacité du réseau lymphatique à générer une pression de -10cm d’H2O

� Possibilité d’augmentation du débit lymphatique qd quantité de liquide augmente

Si pression liquidienne augmente de -10 cm d’H2O à 0 cm, augmentation du débit lymphatique de 30 fois

Zocchi L. Eur Respir J 2002;20:1545

1- PP : filtration selon Starling

2- PV : absorption selon Starling (20%)

3- drainage par les pores lymphatiques (80%) 1

2

3

Miserocchi G. Eur Respir Rev 2009;18:244.

Débit lymphatiqueA = conditions physiologiquesB = faible augmentation de la quantité liquide pleural avec filtration x10D = dépassement des capacités de contrôle lymphatiqueEt chez l’homme ?

Müller KM et al. Respiration 2002;69:261

BLACK SPOTS

Accumulation de particules

Epanchement pleural siEpanchement pleural siEpanchement pleural siEpanchement pleural si

� Augmentation du rapport filtration liquidienne / drainage liquidien dépassant les capacités de réabsorption lymphatique

Filtration par PP épanchement favorisé par

� augmentation de la pression capillaire systémique (IC) ou

� par augmentation de la perméabilité capillaire si réaction inflammatoire

� Limitation à l’augmentation du débit lymphatique

TRANSSUDAT

� Concentration en protéines basse

� Augmentation de la conductance à l’eau des voies paracellulaires mais retenue des protéines

EXSUDAT

� Concentration en protéines élevée

� Augmentation de la perméabilité . Jonctions adhérentes Cadhérines/caténines

� Capacités d’absorption des lymphatiques dépassées

- Expression de ICAM-1 par cell. mésothéliale

- Adhérence des neutrophiles

- Migration dans les espaces intercellulaires

Trafic cellulaire au cours de l’inflammationJantz MA, Antony VB. Respiration 2008;75:121

Expression de N-cadhérine par cellules mésothéliales

Expression de ββββ-caténine par cellules mésothéliales

Antony VB. Eur Respir J 2003;21:539

La cellule mésothéliale : élément dynamique de la perméabilité péricellulaire

Contient des filaments d’actine (cytoquelette) – contraction Cadhérines –caténines – actine : régulation négative : ouverture des jonctions adhérentes - réversible

Lung. 2003;181(2):57-66.

Infection à mycobactéries

Interactions cellules mésothéliales et mycobactéries :

• induction de la production de VEGF par cellules mésothéliales

•VEGF médiateur de la perméabilité endothéliale

• diminution de la beta-caténine : augmentation forte de la perméabilité

• Formation d’un exsudat riche en protéines

• Rôle important du VEGF dans les épanchements néoplasiques

En bref…En bref…En bref…En bref…

Rôle essentiel des lymphatiques de la PP

1- maintien d’une pression subatmosphérique dans la cavité pleurale

2- maintien d’un niveau minimal de liquide

3- régulation du volume du liquide pleural

Si drainage déficient, apparition d’un épanchement pleural mais système très efficace

REFERENCESREFERENCESREFERENCESREFERENCES

� Wang NS. Am Rev Respir Dis 1975;111:12-20.

� Miserocchi G. Mechanisms controlling the volume of pleural fluid and extravascular lung water. Eur Respir Rev. 2009;18:244-52.

� Zocchi L. Physiology and pathophysiology of pleural fluid turnover. Eur Respir J 2002;20:1545.

� Miserocchi G. Physiology and pathophysiology of pleural fluid turnover. Eur Respir J. 1997;10:219-25.

� Boutin C et al. Black spots concentrate oncogenic asbestos fibers in the parietal pleura. Thoracoscopic and mineralogic study. Am J Respir Crit Care Med. 1996 ;153:444

� Miserocchi G et al. Translocation pathways for inhaled asbestos fibers. Environ Health. 2008 ;7:4

� Mitchev K et al. 'Black Spots' and hyaline pleural plaques on the parietal pleura of 150 urban necropsy cases. Am J Surg Pathol. 2002;26:1198-206