Structure normale et

pathologique de la peau

De la théorie à la pratique

Dr Maxime Battistella

Service de Pathologie, Hôpital Saint Louis

Licence 3, UE bioclinique

Revêtement cutané

Préambule

• Référence : Polycopié CEDEF L2-L3

http://cedef.org/enseignement

• ED :

– Présence obligatoire sans changement de

groupe

– A préparer avant la séance, rendre une copie • http://moodle.sorbonne-paris-cite.fr/ : enseignements/anatomie

pathologique/L2-L3, puis partie consacrée à l'UE Revêtement

cutané

• ou bien, lien direct : http://moodle.sorbonne-paris-

cite.fr/course/view.php?id=8

Introduction

• Peau = Organe complexe

– Structure complexe

– Fonctions multiples

– Variable dans le temps

– « Variable dans l’espace » : variations

topographiques

– Annexes cutanées

Généralités

• Peau : enveloppe du corps en continuité

avec les muqueuses des cavités

naturelles

• Organe le plus gros du corps :

– 4,5 kg ; 2m² environ (adulte)

– 5 millions de follicules pileux

– 3 millions de glandes sudorales eccrines

– pH : 4,2 à 6,1 (manteau acide)

Histologie cutanée

Fonctions cutanées

• Multiples

• Indispensables à la vie – Rôle de perception

• Chaleur, froid, tact, douleur, prurit

• Adaptation au milieu environnant

– Rôle de défense • Barrière cutanée (eau, substance chimiques, infectieuses)

• Photoprotection

• Système immunitaire

– Métabolique : • Synthèse de vitamine D

• élimination et échanges, thermorégulation

Variations liées à l’âge

Variations topographiques

Annexes cutanées

Phanères : ongles, cheveux et poils

Glandes

Pathologie cutanée

• Nombreux facteurs étiologiques

– Externes : froid, chaleur, eau, produit chimique, radiations (UV, X), traumatisme, agents infectieux (virus, bactérie, parasite, champignons)

– Internes : maladie inflammatoire cutanée/systémique, vasculopathie, néoplasie (bénigne, maligne), malformation (hamartome), surcharges

BIOPSIE CUTANEE

• Pourquoi ?

• Où ?

• Comment ?

« Pourquoi une biopsie cutanée ? »

Indications

• Dermatoses inflammatoires : – Confirmer un diagnostic (formes atypiques, avant

traitement systémique lourd)

– Orienter un diagnostic (clinique difficile) • Mécanisme pathogénique

• Confrontation anatomo-clinique

• Pathologie tumorale : – Nature de la tumeur ; grader la tumeur

– Extension de la tumeur

– Guide la prise en charge cancérologique

Où la réaliser ?

• Choix du site de biopsie : PRIMORDIAL

• Lésion récente – Non remaniée par nécrose, surinfection

– Zone avec moindre rançon cicatricielle

• Inflammatoire : – Souvent en bordure ou en zone « active »

– À cheval peau saine/peau lésée (bulles)

– En zone périlésionnelle (Immunofluorescence : maladie bulleuse)

• Tumoral : – En zone tumorale non nécrotique

Comment réaliser une biopsie ?

• Acte simple, réalisé sous anesthésie

locale au lit du patient

• Au punch (le plus souvent)

– 3 à 6 mm

• Au bistouri (fuseau)

– Pour les lésions profondes (hypoderme)

Désinfection peau

(Biseptine®)

Xylocaïne 1% adrénalinée

ou non adrénalinée (enfant,

extrêmités)

Injection de la zone choisie

avec aiguille SC fine

Injection hypodermique

Anesthésie locale

Kit ou rassembler dans plateau stérile les instruments

Bistouri ou punch

Fil de suture

Pince, ciseaux, porte-aiguille

Gants stériles

Champ percé, centré par la lésion

Vérifier anesthésie

Prélèvement hypoderme à saisir à la pince et placer dans fixateur

Suture (4/0 ou 5/0 - visage)

Réalisation du geste

BIOPSIE AU PUNCH

Diamètre :

2 à 8 mm

Idéalement :

4 mm au moins pour

examen histologique

3 mm au moins pour

congélation

BIOPSIE AU PUNCH

BIOPSIE AU BISTOURI

Prélévement de plus grand axe, elliptique

Utile pour l’étude des lésions hypodermiques

Fixation / conservation de la biopsie

• Fixation : – Formol 10%, AFA (techniques courantes,

immunohistochimie, génotypage)

– >10 à 20 fois volume de la biopsie

– Durée fixation : 12h

– Glutaraldéhyde (microscopie électronique)

• Congélation :

– immunofluorescence, biologie moléculaire,

tumorothèque

– Tube sec

– Amené au laboratoire en urgence

• Sinon, pour IF : liquide de Michel (conservation

à température ambiante pendant quelques

jours)

Remplir la feuille de demande

• Faciliter l’adressage du résultat :

– Identité du patient

– Service demandeur et médecin demandeur

• Donner les informations nécessaires et suffisantes

– Patient : âge, sexe, phototype

– Description clinique : lésions élémentaires, topographie

– Traitements reçus

– Lésion prélevée : siège, aspect clinique, âge

– Hypothèses diagnostiques

Exérèse cutanée

• Enlève entièrement une lésion

• Indications : – Lésions mélanocytaires (naevus, mélanome) +++

– Autres lésions tumorales

Cytodiagnostic de Tzanck

• Examen simple, rapide, spécifique mais moyennement sensible

• Pour les lésions vésiculo-bulleuses ou érosives

• Grattage au bistouri du fond de la lésion, étalement sur lame et coloration de May-Grünwald-Giemsa

• Deux grands cadres: – Dermatoses virales (groupe HSV-VZV)

– Dermatose bulleuse avec acantholyse (pemphigus)

FROTTIS PAR RACLAGE POUR ETALEMENT ET SECHAGE A L’AIR

COLORATION MAY GRÜNWALD GIEMSA

Effet cytopathogène : groupe herpès virus

Techniques d’analyse

en Pathologie cutanée

• technique standard

• techniques complémentaires

• « nouvelles » techniques

Histologie « standard »

• Après fixation

– Inclusion, coupe et coloration

• Obtention d’une coupe colorée en HES

– Hématoxyline : noyau violet

– Eosine : cytoplasme rose

– Safran : collagène orange

• Plusieurs étapes…

1 : automate à inclusion

2 : platine à inclusion 3 : blocs prêts à couper

4 : coupe du bloc

5 : étalement sur lame

6 : coloration

7 : montage

Coloration HES

Colorations spéciales

• Mise en évidence de dépôts

– Mélanine : Fontana

– Mucines : Bleu alcian

– Fer : Perls

– Substance amyloïde : Rouge Congo

– Calcium : Von Kossa

FONTANA

PERLS Hémosidérine dermique

Colorations spéciales

• Mise en évidence de structure ou cellules

– Fibres élastiques : Orcéine

– Mastocytes : Giemsa et bleu de Toluidine

• Mise en évidence de germes

– Champignons : PAS (Periodic Acid Schiff) et

Gomori-Grocott

– BAAR : Ziehl-Nielsen

– Bactéries : Gram

ORCEINE

Fibres élastiques du derme

PAS

Champignons dans la couche cornée

ZIEHL-NIELSEN

Nombreux BAAR

Immunofluorescence et

Immunohistochimie

• Le principe : détection d’un Antigène

spécifique dans un tissu/sur des cellules

• Outils : Anticorps spécifiques de cet antigène

• Méthode de visualisation :

– Fluorochrome (IFD) sur tissu congelé

– Chromogène (IHC) sur tissu fixé ou congelé

IMMUNOFLUORESCENCE CUTANEE DIRECTE

IFD

- Coupes en congélation d’une biopsie cutanée

- Incubation d’anticorps marqués par le FITC

- Examen au microscope UV :

sites fluorescents sur les antigènes cibles

- Anticorps utilisés :

anti-immunoglobulines IgA, IgG, IgM

anti-complément : fraction C3

Anticorps marqué

Antigène à détecter

Immunofluorescence cutanée directe

Principe de l ’examen en fluorescence

IgG Dépôt linéaire continu sur la JDE

antigènes

anticorps primaire

anticorps secondaire

biotinylé

détection

streptavidine- peroxydase

DAB produit coloré

avidine –phosphatase alkaline

Fast red produit coloré

Immunohistochimie

Cytokératine CK10

Cellules de Langerhans intraépidermiques CD1a

« Nouvelles » techniques

• Hybridation in situ

– FISH, SISH, CISH

• Biologie moléculaire

– Séquençage

– PCR

– Comparative genomic hybridization (CGH)

Hybridation in situ

• Principe

– sonde nucléotidique

– Marquée : fluorescente (FISH), chromogène (CISH),

Argent (SISH).

– Liaison de la sonde sur sa cible spécifique après

dénaturation du tissu

– Visualisation du signal

• Utilité

– Détection d’ARN/ADN viral (EBV)

– Détection d’anomalies chromosomiques structurelles

Mise en évidence d’une translocation par FISH

17

COL1A1 PDGFB

COL1A1-PDGFB

Embryologie de la peau

• Ectoderme

– À partir de S4 : périderme + couche basale sous-jacente

– Puis couche intermédiaire • Stratum spinosum, granulosum, stratum corneum

– Après S21 : Disparition du périderme

• Mésoderme

– Maturation progressive du derme

Avant S4

S4 – S21

Après S21

Périderme

Embryologie des annexes

Glandes sudorales eccrines (à partir de S20)

Embryologie des annexes

Ensemble de l’appareil pilo-sébacé, donnant aussi naissance à la glande

apocrine (à partir de S7)

L’épiderme

• Epithélium de revêtement, stratifié, pavimenteux et kératinisé

– Épithélium malpighien kératinisé

• Constitué de 4 types cellulaires

– Kératinocytes : 80%

– Mélanocytes

– Cellules immunocompétentes

– Cellules de Merkel

1 Stratum basale

2 Stratum spinosum

3 Stratum granulosum

4 Stratum corneum

4 couches des kératinocytes de

l’épiderme

Maturation et différentiation épidermique

• Couche basale :

– Cellules souches,

cellules amplificatrices,

cellules post-mitotiques

• Maturation en 2 à 3

semaines

• Unité épidermique de

prolifération

Les kératines

• Les tonofilaments des kératinocytes

– Filaments intermédiaires

• Couche basale : K5- K14 et 15

• Couches spineuse, granuleuse et cornée :

K1-K10, K2e-K11

Les desmosomes (jonctions

adhérentes)

• Assurent l’adhérence des kératinocytes

entre eux

Stratum

spinosum

Famille des Cadhérines :

- Desmogléines

- Desmocollines

D’après Alberts B et al. The cell, 4th ed, Garland Science

Membranes

cellulaires

Espace inter-

cellulaire

Plaque : regroupement de

protéines d’ancrage

-Desmoplakine

-Envoplakine

-Plakoglobine

Lien entre les cadherines et le

cytosquelette

Structure moléculaire du desmosome

La couche granuleuse

• Grains de kératohyaline et kératinosomes

• Kératohyaline : – Profilagrine

• Donne la filagrine, composant de la matrice des cornéocytes

• Kératinosomes : – Lipides : phospholipides,

cholestérol, céramides • Forment le ciment

intercornéocytaire

– Enzymes, protéases et anti-protéases

Couche cornée

Modèle « brique et ciment »

• Molécules de l’enveloppe cornée – Loricrine, involucrine, filagrine

Lésions épidermiques

• Acantholyse

• Nécrose kératinocytaire

• Hypergranulose

• Hyperkératose

• Parakératose

• Exocytose

Crête

Papille

Epiderme normal

Plaques érythémato-squameuses bien limitées

Hyperkératose

Parakératose

Acanthose et

papillomatose

Erythème et vésicules récents

Spongiose

Vésicule intra-épidermique

Acanthose

Acantholyse

Mélanocytes

• Dérivés de la crête neurale

• Migrent jusque dans l’épiderme chez

l’embryon dès S7

• Puis colonisent les follicules pileux

• Présents également dans d’autres organes

– Rétine, méninges, muqueuse digestive

Mélanocytes

• Situés dans la couche basale épidermique

• 1 mélanocyte / 30 kératinocytes

– Unité de mélanisation

• Synthèse des mélanines

– Pigmentation cutanée

– photoprotection

Mélanogenèse

Biogenèse des mélanosomes

Phototype

Classification de Fitzpatrick

Lésions du système pigmentaire

• Hyperpigmentation

– Excès de mélanocytes

– Excès de mélanine

• Hypopigmentation

– Défaut du nombre de mélanocytes

– Défaut de production de la mélanine

• Prolifération tumorale

– Bénigne : naevus naevocellulaire

– Maligne : mélanome

Exemple : macule hyperpigmentée

Tâche café-au-lait et lentigines

Exemple: hypopigmentation

PS100

Fontana

Exemple : naevus naevocellulaire

Les cellules immunocompétentes

épidermiques

• Lymphocytes γδ

• Cellules de Langerhans

– Cellules dendritiques,

présentatrices

d’antigène

– « Sentinelle »

immunologique

– M.E : granules de

Birbeck

CD1a

Granule de Birbeck (« raquette »)

Les cellules de Merkel

• Cellules neuro-épithéliales

– Mécanorécepteur

– fonctions inductives et trophiques sur les

terminaisons nerveuses cutanées

• Irrégulièrement réparties

– Lèvres, paumes, pulpes, dos du pied

– Parfois groupées en amas (disque de Pinkus

ou corpuscule de Merkel)

• Riches en neuropeptides

La jonction dermo-épidermique

• Zone d’attache de l’épiderme au derme

sous-jacent

• Microscopie optique :

– Visualisée en coloration PAS

– 0,5 à 1 µm épaisseur

• Structure moléculaire complexe

La jonction dermo-épidermique

PAS

La jonction dermo-épidermique

Lésions de la jonction dermo-épidermique

• Anomalies génétiques

– Kératine 5, BP230, plectine

– Laminine 5, BP180, intégrine α6β4

– Collagène VII

• Atteinte auto-immune

– Auto-anticorps contre les composants de la

jonction dermo-épidermique

Bulles tendues sur fond érythémateux

Bulle sous-épidermique

Le derme

• Dérivé du mésoderme

• Tissu conjonctif de soutien

– Matrice extracellulaire

• Fibres structurelles (collagène, fibres élastiques)

• Substance fondamentale

– Cellules résidentes

– Réseau vasculaire

– Innervation

Le derme

• Épaisseur:

– 1 à 2 mm

– Variations +++

• Paupière

• Dos

• Deux régions

– Derme papillaire

– Derme réticulaire

Le réseau élastique

• 3 types de fibres :

– Fibres oxytalanes

• Derme papillaire

• microfibrilles

– Fibres élaunines

• Fibres immatures d’élastine et microfibrilles

• Jonction derme papillaire / réticulaire

– Fibres élastiques matures

• Élastine et microfibrilles

• Derme réticulaire

Fibres élastiques matures

Fibres oxytalanes du derme papillaire

Elastic fiber

Collagen

Fibres oxytalanes

Fibres oxytalanes

(microfibrilles)

Lésions des fibres élastiques

• Excès / accumulation

– Élastose solaire

• Absence

– Cutis laxa

• Anomalies de structure du réseau

élastique

– Fibrillinopathie (Syndrome de Marfan)

Cutis laxa

• Peau plissée, inélastique

• Hyper-extensibilité cutanée

• Absence de fibre élastique innée ou acquise

Anomalie de structure du réseau élastique

• Fibrillinopathies

– Syndrome de

Marfan : fibrilline 1

• Fragmentation des

fibres élastiques

Les collagènes dermiques

• Constituant principal de la matrice extra-

cellulaire du derme

• Organisés en trousseaux, longs, sinueux,

entrecroisés

• Collagènes fibrillaires à striation périodique

– Collagène I : 60 à 80%

– Collagène III : 15 à 25%

– Collagène V : 2 à 5%

Les collagènes dermiques

Fibres élastiques et de collagène en ME

Elastine

Fibrilline

Collagène

Collagène fibrillaire à striation périodique

Lésions du collagène

• Fibrose /Sclérose cutanée

– Accumulation de fibres de collagène à la suite

d’une destruction ou d’une inflammation

• Anomalie constitutive du collagène

– Syndromes d’ Ehlers-Danlos

Sclérose cutanée

Sclérose cutanée Normal

Syndromes d’Ehlers-Danlos

• Anomalies variées des collagènes

• Signes variés – Hypermobilité articulaire

– Hyper-élasticité de la peau

– Fragilité des tissus

Hyper-élasticité cutanée

Substance fondamentale cutanée

• Gel aqueux : Glycosaminoglycanes

(mucopolysaccharides) et protéoglycanes

• Glycosaminoglycane non sulfaté

– Acide hyaluronique +++

• Glycosaminoglycanes sulfaté

– Chondroïtine sulfate, héparane sulfate,

dermatane sulfate, kératane sulfate…

Les mucinoses

• Accumulation de mucines dans le derme

Bleu Alcian

Cellules résidentes du derme

• Plus nombreuses dans le derme papillaire

• Cellules fixes

– Fibroblastes

• Cellules mobiles hématopoïétiques

– Macrophages, cellules dendritiques

– Mastocytes

– Lymphocytes, plasmocytes, granulocytes

Les fibroblastes

• Cellules fusiformes

• Produisent la MEC

– collagènes,

glycosaminoglycanes,

protéoglycanes,

glycoprotéines.

• Rôles

– Remodelage constant du

derme

– Cicatrisation

Macrophages et cellules dendritiques

dermiques

• Cellules présentatrices d’antigène

– Phagocytose de débris cellulaires et

pathogènes (macrophages)

– Apprètement et présentation d’antigènes

(macrophage et cellules dendritiques)

• Acteurs de la réponse immunitaire et de

l’inflammation

Cellules dendritiques dermiques

Facteur XIIIa

Mastocytes

• Cellules « métachromatiques » au Giemsa

et bleu de toluidine

• Granules cytoplasmiques

– Médiateurs préformés : histamine, héparine,

facteurs chimiotactiques

– Médiateurs néoformés : acide arachidonique,

PAF

• Récepteur de surface aux IgE

Mastocytes

Giemsa

Réseau vasculaire cutané

Lésions vasculaires

• Malformations

• Tumeurs

• Thrombose

• Inflammation

Vascularite leucocytoclasique

Shunt et glomus

• Régulent le flux vasculaire cutané

• Plantes, paumes, doigts, orteils, nez +++

• Shunt : anastomose artério-veineuse sans

réseau capillaire

Shunt particulier : glomus neuro-vasculaire

• Segment du shunt enroulé, à lumière réduite

• Musculature lisse épaisse (cellules cubiques)

• Capsule conjonctive dense, innervée

Le phénomène de Raynaud

Innervation cutanée

• Système neuro-cutané

– Organe sensoriel ++

– Régulé par le système nerveux autonome

• Nombreux fibres nerveuses et récepteurs

dans le derme et l’hypoderme

Système nerveux autonome

• Terminaisons nerveuses amyéliniques

• Destinées aux vaisseaux et aux annexes

– Régulation du débit sanguin, de la sudation, « chair de poule »

Voies de la sensibilité

• Myélinisées ou amyéliniques

– Terminaisons nerveuses libres

– Terminaisons des complexes de Merkel

– Terminaisons des complexes de Meissner, de Pacini,

et de Ruffini.

• Regroupement progressif des fibres vers la

profondeur : nerf de calibre de plus en plus gros

vers l’hypoderme

Terminaisons nerveuses libres

• Mécanorécepteur de type C (peau pileuse,

champ de réception difficile à préciser)

• Thermorécepteur (chaud et froid)

• Nocirécepteur (pincement, piqûre, température >43°C ou <20°C,

bradykinine)

Complexe de Merkel

Mécanorécepteur et fonctions trophiques sur les fibres nerveuses

Complexe de Meissner

• Mécanorécepteur

du toucher

• Peau glabre

épaisse, dans les

papilles

• Encapsulé

Corpuscule de Pacini

• Mécanorécepteur,

perception des

vibrations

• Derme et

hypoderme

• Encapsulé

• Peau épaisse glabre

et peau fine

Corpuscule de Ruffini

• Perception de la

pression et de

l’étirement

• Encapsulé

• Peau épaisse

glabre et peau

fine

Hypoderme

• Terminologie

– Hypoderme = tissu sous-cutané = pannicule

adipeux

• Structure

– Lobules adipeux : adipocytes

– Septums inter-lobulaires

• Vaisseaux, nerfs

Lésions hypodermiques

Glandes sudorales eccrines

• Glandes exocrines

tubuleuses simples

• Ubiquitaire

• Portion secrétrice

et canal excréteur

Glande sudorale eccrine

Peloton secrétoire sudoral

eccrine à la jonction dermo-

hypodermique

Canal excréteur dermique

Acrosyringium

Appareil folliculo-sébacé

• Comporte :

– Tige pilaire et sa gaine

– Muscle pilo-arrecteur

– Glande sébacée

– Glande sudorale apocrine (dans certaines

zones)

• Plusieurs variétés

Structure générale d’un follicule pileux

Isthme

Infundibulum

Isthme

Bulbe

matrice

me

co

gfi

papille

cu

Type et répartition des follicules pileux

Paumes, plantes,

Gland, prépuce,

Petites lèvres, face interne des grandes lèvres

Le cycle pilaire

Anagène (croissance) : 2 à 3 ans ♂ , 6 à 8 ans ♀ 85

à 90%

Catagène : 3 semaines; résorption de la matrice

Télogène (repos) : 3 à 6 mois 0 à10%

Glandes sébacées

Glandes sébacées

Glandes exocrines tubulo-alvéolaires

Mode de sécrétion : holocrine

Particularités

• Glandes sébacées non annexées au poil

• Abouchement direct à l’épiderme

• Lèvres, gland, aréole du mamelon, petites

lèvres, paupières

Grains de Fordyce Tubercules de

Montgomery

Glandes sudorales apocrines

• Glande exocrine tubuleuse simple

• Abouchée dans l’infundibulum pilaire

• Topographie : – Axillaire

– Pubis, scrotum, petite lèvre

– Péri-anal

– Conduit auditif externe

– Paupière

Secrétion de type apocrine

Glande sudorale apocrine

Sémiologie fonctionnelle annexielle

• Follicules pileux

– Hypertrichose

– Atrichie

– Alopécie

• Glandes sudorales

– Hyperhidrose

– Hypohidrose, anhidrose

– Bromhidrose

– Chromhidrose

Les ongles

Derme Phalange distale

Sillon unguéal latéral

Repli unguéal

latéral Bord libre de la tablette

Repli unguéal latéral

(paronychium)

Repli unguéal proximal

(éponychium)

Derme

Hypoderme

Physiologie

• Croissance unguéale

– 1 mm/semaine aux mains

– 0,25 mm/semaine aux pieds

• Production de la tablette unguéale

– Matrice proximale : 1/3 supérieur + cuticule

– Matrice distale : 2/3 inférieurs

• La tablette glisse en avant sur le lit unguéal

Tablette unguéale

Lit unguéal

Repli unguéal

proximal

Cuticule

Matrice

proximale

Matrice

distale

Lit de l’ongle

Les semi-muqueuses

• Terme utilisé pour décrire – La lèvre rouge

– Le gland

– Les petites lèvres

– La marge anale

• Zone d’épithélium malpighien avec fine kératinisation, faisant la transition avec les muqueuses malpighiennes non kératinisées – Cavité buccale

– Urètre

– Vagin

– Canal anal