REVETEMENT CUTANE - Fonctions de la peau : Fonction barrière, Différenciation épidermique, Fonction de thermorégulation, Fonction sébacée.

28/04/2015MAGGIOLINO Quentin L2 (CR : Hamza Berguigua)Revêtement cutané Dr Gaudy-Marqueste 12 pages

Fonctions de la peau : Fonction barrière, Différenciation épidermique, Fonction de thermorégulation, Fonction sébacée.

Rappels :La peau : Organe de revêtement d'une superficie de 2m² d'un poids total 4.5kg (2 fois celui du cerveau). C'est l'interface entre le milieu interne de l’organisme et l’environnement.Sa structure histologique est adaptée à des fonctions multiples et complexes.

Les grandes fonctions :• Barrière – différenciation épidermique • Thermorégulation (de part sa fonction sudorale) • Fonction sébacée • Cicatrisation • Fonctions immunitaires • Pigmentation (protection aux UV grâce aux eumélanines).

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Plan A. La fonction barrière

I. La couche cornée II. Desquamation III. Régulation et mécanismes de la fonction barrière

B. Thermorégulation I. Généralités II. Échanges thermiques entre organisme et environnement III. Régulation

C. Fonction sudorale I. Fonction sudorale II. Glande sudorale eccrine III. Glande sudorale apocrine

D. Fonction sébacée I. La glande sébacée II. Le sébum III. Contrôle hormonal de la sécrétion sébacée

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A. La fonction barrière

Elle est essentiellement assurée par l’épiderme et plus particulièrement par la couche cornée (stratum corneum).

La barrière épidermique est renouvelée toutes les 3 semaines, elle est fonctionnelle à 34 semaines de gestation. Elle subit des processus de maturation supplémentaires au cours des premières semaines de vie (formation acidité de surface) et on note une immaturité chez le prématuré entraînant un accroissement des pertes insensibles en eau et de la sensibilité aux infections.

I. La couche cornée (CC)

a. Fonction de la couche cornée

• Rôle de protection de l’organisme contre les pertes hydriques (du fait de sa fonction de contrôle des flux hydriques, la couche cornée contrôle aussi en grande partie l’absorption cutanée).

Exemple d'altération de cette fonction : l’eczéma où on a une perte des jonctions entre les cellules cornéennes.• Rôle de protection contre les agressions physiques (stress mécanique, changements de température,

UV).• Rôle de protection contre les agressions chimiques (toxiques, allergènes).• Rôle de protection contre les agents infectieux grâce à la desquamation constante des cornéocytes au

pH acide, à la cohésion des cellules cornifiées et à la présence de molécules chimiques appelées défensines.

b. Organisation de l'épiderme

Plusieurs compartiments :• Compartiment germinatif (au contact de la couche basale)• Compartiment de différenciation (couches épineuses, granuleuses et

cornées)

Il existe un processus continu de différenciation qui aboutit à la constitution de la couche cornée résistante et relativement imperméable à l’eau.

→ implique différents processus (modifications morphologiques et synthèses protéiques et lipidiques) aboutissant à la cornification.

c. composition de la couche cornée

La couche cornée est un empilement de cellules anucléées aplaties dépourvues de noyaux et d’organites et desquamant à la surface de l’épiderme : les cornéocytes.

Les espaces inter-cornéocytaires sont scellés par des lipides intercellulaires organisés en bicouches issus du contenu déversé par les corps lamellaires à l’interface entre

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l’épiderme vivant et le stratum corneum.

Les desmosomes sont biochimiquement modifiés en cornéo-desmosomes et il y a apparition de la cornéodesmosine (protéine spécifique des cornéodesmosomes).

Structure de la barrière épidermique :Les cornéocytes sont incorporés dans une enveloppe appelée enveloppe cornée formée de protéines fortement réticulées comme la loricrine, l’involucrine et la filaggrine qui confèrent la résistance mécanique à la peau.

Les bicouches lipidiques assurent la rétention de l’eau et régulent le mouvement des électrolytes.

Arrangement selon un modèle « brique-ciment » avec :• Briques = cornéocytes • Ciment = ciment intercornéocytaire constitué de lamelles lipidiques provenant de la transformation des

lamelles lipidiques des kératinosomes.

Le contrôle des flux hydriques dépend de 2 facteurs :1- la cohésion des kératinocytes 2- le remplissage des espaces intercornéocytaires par des lipides structurés en multicouches.exemple d'altération : ezcema → peau sèche car les kératinocytes ne sont plus cohésifs à cause de la perte du remplissage des espaces intercornéocytaires et donc une perte de contrôle des flux hydriques.

d. Les protéines de la couche cornée.

• Les kératines :Elles forment le filament intermédiaire du cytosquelette des cornéocytes (K1 et K10 = principales kératines des couches supra-basales). Elles sont liées à la desmogléine 1 et à la desmocolline 1 des cornéodesmosomes par l’intermédiaire des protéines de la plaque demososmale (phakoglobine et desmoplakines) et interagissent avec les protéines réticulées de l’enveloppe cornée renforçant sa stabilité.

▪ La filaggrine :Produit à partir de la profilaggrine contenue dans les grains de kératohyaline de la couche granuleuse.Elle est esponsabe du passage de l'organisation en troupeaux de filaments intermédiaires de kératine à une organisation en réseau (agrège et réticule en paquets sérrés).Participe à la formation du facteur naturel d'hydratation (Natural Moisturing Factor ou NMF) impliqué dans le maintien de l'hydratation de la couche cornée et et de l'élasticité cutanée.Des mutations de filaggrines sont associés à des dermatites atopiques → diminution de production de ces filaggrines dans l'ichtyose

▪ les bicouches lipidiques :Elle se compose de céramides, cholestérol et acides gras libres.Ils sont synthétisés par les kératinocytes et sont acheminés vers la surface par les corps lamellaires et expulsés dans les espaces intercellulaires entre la couche granuleuse et la couche cornée.

Il y a un lien direct entre composition du ciment lipidique et la fonction barrière.

Ils assurent la rétention hydrique, régulent le mouvement des électrolytes et permettent une organisation dense et imperméable de la couche cornée et/ou une absorption sélective.

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L’apparition de quantités croissantes d’AG libres contribue à l’acidification de la surface cornée.

II. Desquamation

C’est la phase finale du cycle de vie des kératinocytes. On perd environ 1000 cornéocytes/heure/cm2 = 500 millions de cellules/jour.

C’est une étape active programmée, invisible à l’œil nu qui ne nécessite ni friction ni dessiccation.

Des enzymes glycolytiques puis protéolytiques entraînent une dégradation des cadhérines desmosomiales et de la cornéodesmosine dans la partie la plus superficielle de la couche cornée, entraînant la dissociation des cornéodesmosomes.

Elle est régulée par des protéases et des inhibiteurs de protéases sensibles aux variations des pH.

Il existe un gradient lié à la dégradation progressive des protéines intracellulaires et des lipides intercornéocytaires en acides aminés et acides gras libres.

L’état d’hydratation de la couche cornée influe sur la mobilité des enzymes protéolytiques hydrophiles au sein des couches lipidiques hydrophobes et contribue à la régulation du processus de desquamation. → plus la couche cornée est hydratée, moins il y a desquamation. Les cornéocytes qui desquament sont remplacés par les cellules sous-jacentes et leur perte est contrebalancée par les mitoses qui se produisent au niveau de la couche basale.

III. Régulation et mécanismes de la fonction barrière

a. Ph acide de la CC

Il est indispensable à la formation d’une barrière cutanée intacte.Il résulte de :

• Mécanismes exogène (acides gras libres d’origine pilo-sébacée ou issue de micro-organismes résidents) • Mécanismes endogène

Le pH est neutre à la naissance (ce qui entraîne une augmentation du risque d’infection et de mycose). Il y a

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alcalinisation du siège par l’ammoniaque des enzymes fécales responsable d’irritations.

b. Hydratation de la CC

→ Elle assure la souplesse et l’élasticité de la peau.

La répartition de l’eau dans l’épiderme est inhomogène : • 15-20% dans la couche cornée • 40% à la jonction couche cornée-couche granuleuse • 70% dans l’épiderme viable

C’est l’un des facteurs responsables de la résistance aux contraintes mécaniques (moindre extensibilité si moindre hydratation).

→ Elle est nécessaire au fonctionnement des enzymes de la desquamation des cornéocytes.

La propriété barrière des lipides intercellulaires contribue aux propriétés hydriques de la couche cornée.

La dégradation de la filaggrine est régulée par la teneur en eau de la couche cornée : • Forte hydratation = diminution de la production de NMF (facteur naturel d'hydratation).• Diminution de l’hydratation = activation de la production de NMF par protéolyse de la filaggrine.

Une faible exposition à l’humidité stimule la production d’IL1, cytokine pro inflammatoire dont la couche cornée contient un stock préformé, ce qui explique une exacerbation de certaines dermatoses inflammatoires dans un environnement sec (eczéma, lichen...).

c. Gradient de Ca++

→ Calcium = régulateur principal de la kératinisation.

Il existe un gradient de Ca ++ ionisé • Bas dans les couches basales (favorise le

renouvellement cellulaire).• Maximum dans la couche granuleuse (maintien

la sécrétion des corps lamellaires et permet l’induction de la synthèse de l’enveloppe cornifiée grâce à l’activation des transglutaminases).

Il a un rôle capital dans le processus de restauration de la barrière après une rupture (chute du Ca++ = signal fort pour la sécrétion massive de corps lamellaires et la restitution de l’étanchéité de surface via le dépôt lipidique induit).La présence de vitamine D dans l’épiderme est indispensable au maintien du gradient calcique.

d. Récepteurs hormonaux nucléaires et leurs ligands

Ils ont un rôle dans la régulation du développement épidermique, l’homéostasie de la perméabilité et les processus inflammatoires.Ex : liaison des glucocorticoïdes et des œstrogènes aux récepteurs hormonaux nucléaires stimulant l’ontogenèse de la barrière cutanée.

B. Thermorégulation

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I. Généralités

La fonction de thermorégulation :Il est nécessaire pour l’organisme de maintenir une température interne constante.La température interne est de 37 +/- 0.5°.Elle est physiologiquement plus élevée en soirée. Le maintien de cette homéostasie se fait par différents mécanismes régulateurs.

Il y a 2 compartiments :• Compartiment interne (encéphale et viscères)• Compartiment périphérique (peau et muscles)

Le compartiment périphérique produit ou évacue de la chaleur pour maintenir la température du compartiment interne constante.

La principale source de chaleur de l’organisme est le métabolisme des cellules.La production musculaire correspond à 30% de la chaleur de l’organisme, elle peut être multipliée par 40 en cas d’exercice physique intense. D'où le mécanisme des frissons quand on a froid.

II. Échanges thermiques entre organisme et environnement :

a. RayonnementÉchange de chaleur par l’intermédiaire de photons infra rouges.Tout corps plus chaud que les objets de son entourage cède de la chaleur à ces objets (ex : radiateur)

• Environnement frais => diffusion de chaleur• Environnement chaud => absorption de chaleur

b. ConductionTransfert de chaleur entre 2 objets directement en contact.Transfert d’énergie thermique de l’objet le plus chaud au plus froid.Ex : dans un bain chaud : une partie de l’énergie thermique de l’eau est transférée au revêtement cutané.

c. ConvectionElévation de l'air chaud et descente de l'air froid.Augmente l'interface d'échange.Brassage continuel d'air sur notre peau.

d. ÉvaporationTransfert d’énergie thermique sur les molécules d’eau entraînant la mise en mouvement et le passage de l’état liquide à l’état gazeux.Élimination de l’eau sous forme insensible = perspiration.

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III. Régulation

Il y a 2 types de régulation :• Régulation comportementale : vêtements, activité, alimentation• Régulation physiologique

L’hypothalamus est le thermostat biologique qui équilibre la balance de la thermorégulation entre thermolyse et thermogenèse en fonction des infos reçues via les thermorécepteurs du cerveau, de la peau et des vaisseaux sanguins.

▪ Protection contre le froid

Il y a 3 mécanismes visant à produire de la chaleur et/ou limiter les perditions :

1. Augmentation du métabolisme via les catécholamines et la thyroxine à plus long terme stimulant le métabolisme cellulaire.

2. Production de chaleur par les muscles via la contraction des muscles arrecteurs des poils (horripilation) et la contraction des muscles antagonistes produisant le frisson.

3. Vasoconstriction cutanée artériolaire via le renforcement du tonus sympathique avec limitation des échanges en surface et circulation prédominant dans les couches profondes.

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▪ Protection contre le chaud

1. Vasodilatation cutanée active : augmente la perdition de chaleur par convection (mouvement du sang) et rayonnement.

2. Sudation stimulée par le système nerveux sympathique.

C. Fonction sudorale

I. Fonction sudorale

Sudation = phénomène consistant à évacuer de la chaleur (thermolyse) grâce au phénomène d’évaporation de l’eau à la surface de la peau.

Rôle essentiel dans la thermorégulation.

Les sécrétions sudorales dépendent de la nature et de la fonction des glandes : Il y a 2 types de glandes sudorales ou sudoripares :

• Glandes à sécrétion eccrine qui interviennent dans le processus de thermorégulation• Glandes à sécrétion apocrine peu impliquées

II. Glandes sudorales eccrines

a. La glandeLes plus nombreuses 3 à 5 millions.Elles sont réparties sur toute la surface de la peau sauf lit unguéal, lèvres et organes génitaux externes.Elles n’existent que chez les mammifères et les primates.Leur nombre est défini à la naissance et varie selon les individus, le sexe, la topographie.Densité moyenne 150-350/cm²La densité maximum se situe au niveau des régions palmo-plantaires (600/cm²).

Ce sont des glandes exocrines tubuleuses pelotonnées avec une portion sécrétrice (au niveau du derme réticulaire ou à la jonction dermo-hypodermique) et un canal excréteur.Elle est indépendante du follicule pilo-sébacé contrairement à la glande sudorale apocrine. (L'épilation ne diminue donc pas la sudation!!).

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Elles sécrètent une sueur eccrine dont la composition varie d’une personne à l’autre, d’un moment à l’autre, d’un site à l’autre.

La sueur primitive reflète la composition du plasma (sueur isotonique) puis il y a modification par des mécanismes de résorption dans le tube excréteur.La sueur définitive est hypotonique salée, acide.

Elle contient des ions en solution aqueuse (sodium, potassium, chlore, bicarbonate) et des composants organiques (lactate, ammoniaque, pyruvate, urée, acides aminés, glucose). Ce sont ces différences de compositions de sueurs qui sont responsables de la différences d'odeurs de sueurs.

Il peut y avoir modification de ces électrolytes en condition pathologique : mucoviscidose (sueur plus compacte), maladie de Cushing, maladie d’Addison, médicaments (glucocorticoïdes, aldostérone, hormones antidiurétiques).

Le taux moyen de production de sueur augmente au moment de la puberté chez l’homme mais reste stable chez la femme.La production de sueur de l’homme est supérieure de 30% à celle de la femme.Il y a une diminution physiologique de la sudation avec l’âge. C'est pour ça qu'on a des problèmes de thermorégulation et d'hydratation chez le sujet agé.

La sueur est hypotonique d’où une perte d’eau plus importante que la perte de sodium déclenchant la sensation de soif.

b. La fonction sudorale

La sécrétion et l'excrétion de la sueur par les glandes sudorales eccrines se font en continu.Le fonctionnement est ralenti en l’absence de stimulation.Il y a une évaporation permanente d’eau.Il existe un phénomène de perspiration insensible produisant 200mL de sueur / heure dans un environnement de 18°C et pour un organisme au repos.

c. Contrôle de la sécrétion eccrine :

Le flux est modulé en fonction des besoins de la thermorégulation et sous influence de la chaleur locale (environnementale).

En cas de stimulation maximale, la perte maximale est de 3L/heure pendant un temps court. Il y a un plateau de 0.5L/heure.

La sécrétion eccrine épargne les paumes, plantes, front et aisselles, sièges d’une sudation « psychique » (stress émotions...).

L’innervation se fait par le système sympathique à médiation physiologique cholinergique.La sécrétion est modulée par des centres de contrôle (centre de thermorégulation de l’hypothalamus antérieur et centres corticaux frontaux entre autre) avec également des centres médullaires et des centres bulbaires.

Les stimuli sont : thermiques, émotionnels, intellectuels, gustatifs, digestifs, hypercapnie, hypoglycémie.

En cas d’élévation de la température interne, l’hypothalamus stimule la production et l’évacuation de la sueur par l’intermédiaire du système nerveux sympathique.En cas de fièvre ou d’effort, la sueur humidifie la surface de la peau et abaisse la température corporelle

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(thermolyse) par évaporation.

La stimulation des glandes eccrines peut être déclenchée par des stimuli émotionnels trouvant leur origine dans le cortex cérébral.

III. Glandes sudorales apocrines

Elles sont annexées aux follicules pilo-sébacés, on les trouve en régions axillaires, génitales, péri-anales, pubis, aréoles mammaires.Elles se développent à la puberté mais il n’y a pas d’influence des hormones sexuelles. (Les enfants n'en n'ont pas).

Elles produisent une sécrétion laiteuse visqueuse et opaque peu abondante.La sueur produite est composée d’azote, de lactate et d’ions (sodium, potassium, calcium, magnésium, chlore, carbonate), elle est souvent mélangée au sébum.

C’est la dégradation de la sueur stagnant à la surface par les bactéries qui est responsable des mauvaises odeurs. Cette sécrétion répond aux stimuli émotionnels, cholinergiques, adrénergiques.

Autres fonctions des glandes sudorales :• Augmentation de l’adhérence et de la sensibilité (régions palmo-plantaires).• Rôle de lubrifiant protégeant les zones fragiles des traumatismes frictionnels.• Rôle de défense via la présence d’IgA et un effet bactéricide.• Voie de diffusion de certains médicaments antifongiques (ketoconazole, griseofulvine).

D. Fonction sébacée

Sébum = composé lipidique produit par les glandes sébacées (GS) sous contrôle hormonal.Il assure un film de protection à la surface de l’épiderme, quand il est produit en excès on parle d’hyperséborrhée.Il est impliqué dans la formation des lésions rétentionnelles et inflammatoires de l’acné.

I. La glande sébacée

C’est une annexe d’origine ectodermique appendue au poil et constituant le follicule pilo-sébacé.Elle est ubiquitaire sauf paumes-plantes, elles sont nombreuses en région médio-faciale et cuir chevelu.C’est une glande sans lumière constituée de cellules sébacées ou sébocytes différenciés à partir d’une assise basale germinative séparée du tissu conjonctif par une membrane basale.La sécrétion est holocrine (le sébum est contenu dans les sébocytes qui éclatent et libèrent leur contenu lipidique dans le canal excréteur qui rejoint le canal pilo-sébacé).

II. Le sébum

Il est constitué de lipides : TG, cires (esters d’acides gras et d’alcool), squalène, cholestérol en proportion variable selon la taille des GS et l’âge.Il engaine les tiges pilaires et s’étale à la surface de la couche cornée.

Il forme le film hydrolipidique en association avec les lipides de surface et une phase aqueuse constituée de liquide extracellulaire et de sueur qui s’oppose à la perte d’eau trans-épidermique (rôle anti-déshydratation).Il participe à l’écosystème microbien.

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III. Contrôle hormonal de la sécrétion sébacée :

La GS est un tissu cible des androgènes, mais également un lieu de synthèse du seul androgène actif, la dihydrotestostérone (DHT).

Elle est sous le contrôle des androgènes (testostérone - T, ∆4androstènedione, déhydroepiandrostérone – DHEA) qui proviennent des gonades (testicules et ovaires) et des surrénales.

Ils circulent dans le sang périphérique sous forme libre et sous forme liée à la protéine porteuse ou Sex Hormone Binding Globulin (SHBG).

→ Ce sont les formes libres qui pénètrent les cellules cibles, donc les sébocytes.

Les sébocytes possèdent les enzymes nécessaires à la transformation des androgènes en DHT, en particulier la 5αréductase qui transforme la testostérone en DHT.Les sébocytes possèdent également les récepteurs cytosoliques spécifiques aux androgènes (AR).

La DHT se fixe au récepteur, le complexe DHT/AR pénètre le noyau et active les synthèses protéiques et enzymatiques nécessaires à la production de sébum. Plus le taux intracellulaire de DHT sera élevé, plus la production de sébum sera importante.

La sensibilité aux androgènes des récepteurs et les activités enzymatiques du sébocyte sont liées à plusieurs polymorphismes génétiques. Ceci explique les grandes variations individuelles de la production de sébum.

Cette stimulation androgénique de la fonction sébacée associée à un trouble de la différenciation des kératinocytes de la partie supérieure du canal folliculaire (elle-même androgénodépendante), qui aboutit à une obstruction de celui-ci, est responsable de la formation des lésions dites rétentionnelles, puis inflammatoires, de l’acné.

• Les œstrogènes exercent une action antiandrogénique indirecte, du fait d’une augmentation de la synthèse hépatique de la SHBG et donc d’une diminution des quantités d’androgènes libres qui pénètrent la cellule sébacée.

• Les progestatifs du fait de leur structure biochimique peuvent exercer sur le récepteur AR un effet agoniste (androgénique) ou un effet antagoniste (antiandrogénique).

• Les sébocytes sont fonctionnels pendant la vie fœtale et participent à la formation du vernix caseosa(film protecteur cutané du foetus).

Après la naissance, les glandes sébacées sont peu actives, jusqu’à l’adrénarche surrénalienne puis la maturation de la fonction endocrinienne des gonades à la puberté (gonarche). C’est ce qui explique l’acné dite juvénile pubertaire.

Chez la femme en activité génitale, la séborrhée et l’acné, sont influencées par le type de contraception hormonale :

• Les progestatifs contraceptifs ont un effet androgénique, donc stimulant la production de sébum.• Les œstroprogestatifs par contre, en fonction de la nature du progestatif, androgénique ou

antiandrogénique, peuvent être classés en contraceptifs androgéniques ou antiandrogéniques.

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Une acné peut traduire une hyperandrogénie par augmentation de la production des androgènes ovariens (syndrome des ovaires polykystiques) ou surrénaliens (blocs surrénaliens).

Le plus souvent l’excès de séborrhée est cependant la traduction d’un hyperandrogénisme périphérique : les androgènes circulants sont en quantité normale ; Il n’y a pas d’hyperandrogénie ; il s’agit de la traduction d’une hypersensibilité des récepteurs AR du fait du polymorphisme génétique, et ceci quel que soit le sexe.

CONCLUSION INUTILE :

On peut prendre l'exemple du grand brûlé pour montrer les fonctions de la peau : • problèmes de régulations thermiques• problème d'infections locales ou même systémiques (septicémie) à cause de la perte de fonction barrière• risque d'hypersensibilité, d'allergie

Différente pathologie qui permettent de retentir les fonctions de la peau : • Eczéma → diminution des jonctions itercellulaires → risques de s'hypersensibliser contre les allergènes

de l'environnement

• Psoriasis → keratinocyte beaucoup plus épais et adhérents=excès de cornéocytes

• Acné → augmentation de la production sébacée régulée par les hormones ce qui provoque les lésions rétentionnelles (point noir=oxydation du sébum au contact de l'oxygène)

• Fonction sudoripare peuvent être altérés chez certains patients : elle est commandée par le système nerveux sympathique (on peu couper le nerf sympathique pour combattre l'hypersudation ou inhiber cette innervation sympathique par l'injection de toxine botulique).

• Cicatrisation régulé par le Ca et le zinc : les carences vitaminique entraîne des défauts de cicatrisation. Elle a besoin d'un état d'hydratation maximale.

Dédicace à la prof qui est arrivée avec 55min de retard comme une fleur (à son cours rattrapé parce qu’elle avait déjà oublié de se réveiller la dernière fois) et qui commence à nous faire un cours sur les cancers cutané...CHAMPIONNEDédicace à tous ceux que je n'ai pas nommé dans les précédentes, en particulier à Ali (et ses révélations du samedi soir).Aux handballeurs et notre coupe en plastique !A Amine, Flora et SanabaDédicace traditionnelle aux BUNGASHOW, au mada et son bébé bus énervé !

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