Le foie est constitué de cellules hépatiques épithéliales, les hépatocytes, représentant 60 % des cellules ainsi que de cellules appartenant au système réticuloendothélial, les cellules de Kupffer, représentant 40 % des cellules. Le foie possède une unité fonctionnelle: le lobule hépatique.
Le foie compte entre 50 000 et 100 000 lobules. Organisation du lobule
Le lobule hépatique est constitué en périphérie de formations étoilées nommées espaces portes et centrés autour d’une veine centro–lobulaire, point de départ du pédicule sus-hépatique. Chaque espace porte est constitué d’une branche de l’artère hépatique, d’une branche de la veine porte et d’un ou deux canaux biliaires issus du pédicule sous-hépatique. De la zone péri-portale à la zone centro-lobulaire, les hépatocytes sont organisés en travées monocellulaire (travées de Remak). Le sang circule entre ces travées de manière centripète depuis l’espace porte jusqu’à la veine centro-lobulaire par l’intermédiaire des sinusoïdes hépatiques. Ces derniers sont constitués de cellules endothéliales empêchant le sang de pénétrer dans l’espace de Disse, espace situé entre les sinusoïdes et les lames d’hépatocytes, tout en autorisant, par son système de fenestration (diamètre moyen de 200 nm) les échanges entre le plasma et l’hépatocyte. La taille importante de ces fenestrations permet aux grosses molécules allant jusqu'à un poids moléculaire de 250 KDa d’échanger directement avec les hépatocytes (Fig. I-8).
Les hépatocytes
Ils forment une monocouche autour de chaque sinusoïde et représentent 85 % du volume hépatique. Ils permettent la formation de la bile et les différentes transformations métaboliques réalisées par le foie. L’hépatocyte à une double polarité. Le pole baso-latéral est en rapport avec les cellules endothéliales des sinusoïdes. C’est à ce niveau que se déroulent les échanges nécessaires à l’activité de synthèse et de catabolisme. Le pole apical forme avec un hépatocyte adjacent un canalicule borgne d’un diamètre de 100 nm permettant de drainer la bile excrétée par les hépatocytes (Fig. I-9). Ces canalicules convergent ensuite pour donner naissance à des ductules juxta-portaux possédant une paroi-épithéliale propre rejoignant ensuite le canal biliaire de l’espace porte.
Fig. I-9: Organisation en lame des hépatocytes autour des sinusoïdes délimitant l’espace de Disse.
Les cellules de Kupffer
Elle représente 5 à 10 % de la masse hépatique. Ce sont des macrophages résidents retrouvés dans la lumières des sinusoïdes et fixés aux intersections de leurs ramifications. Leur rôle est de phagocyter les impuretés étrangères non arrêtées par la barrière intestinale (endotoxine bactériennes, particule minérales ou virales) arrivant de l’intestin avant qu’elles ne rejoignent la circulation générale.
Les cellules étoilées
Ces cellules sont également nommées cellules de Ito ou cellules péri-sinusoïdales. Ces cellules sont retrouvées dans l’espace de Disse et permettent le stockage de la vitamine A et la synthèse de la matrice extracellulaire hépatique. Il est fortement supposé que ces cellules sont capable de se transformer en fibroblastes et ainsi produire du collagène d’où leur implication dans les mécanismes physio-pathologiques de la fibrose hépatique.
Chapitre 1: Contexte clinique et scientifique
Les hépatopathies chroniques et la méthode de référence pour le diagnostic - Le foie
30 Propriétés hémodynamiques hépatiques
Les embranchements de la veine porte et l'artère hépatique arrivant dans les espaces portes sont des vaisseaux dont le calibre est relativement gros et ses derniers se déversent directement dans les sinusoïdes dont le calibre est très petit et ceci sans intermédiaire. Cette particularité anatomique entraîne un ralentissement de la circulation du sang dans les travées hépatiques permettant de favoriser les échanges entre le plasma et les hépatocytes.
Les veinules portes et les veines centro-lobulaire possèdent peu de muscle lisse mais demeurent néanmoins contractiles et répondent aux stimuli hormonaux. Les cellules sinusoïdales, endothéliales et de Kupffer peuvent se contracter afin de modifier le diamètre des sinusoïdes. Les artérioles hépatiques sont très contractiles. La pression de la circulation artérielle à l’entrée du sinusoïde est basse (entre 12 et 25 cm H2O). Le débit sanguin hépatique ne dépend pas des besoins métaboliques. La régulation du débit sanguin hépatique est uniquement artérielle et relève de deux mécanismes:
L’autorégulation artérielle: une augmentation de la pression artérielle entraine une vasoconstriction limitant ainsi l’augmentation du flux.
La réponse tampon de l’artère hépatique: l’augmentation et la diminution du débit sanguin portal entraine respectivement une vasoconstriction et vasodilatation de l’artériole hépatique. Ce mécanisme vise à maintenir constant le débit total hépatique.
Cette notion spécifique au foie est très importante dans la compréhension des mécanismes physiopathologiques associés à la fibrose hépatique qui seront mis en évidence plus tard (III.B.2) dans ce manuscrit.
I.A.1.2/PHYSIOLOGIE HEPATIQUE
Cette partie n’étant pas essentielle pour la compréhension des pathologies situées au cœur de ce travail de thèse et abordée par la suite, seule les fonctions clés sont succinctement décrites à titre indicatif. Tout d’abord, le foie occupe une place stratégique au sein du système circulatoire. Intercalé entre le système porte drainant le sang veineux du tube digestif sous diaphragmatique, entre le système artérielle systémique via l’artère hépatique et le retour veineux cave, il joue un rôle de filtre. Son rôle est d’épurer le sang de nombreuses substances comme les substances toxiques endogènes, les xénobiotiques ainsi que les particules étrangères à l’organisme.
Le foie est également un réservoir de sang. Il reçoit environ 1500 mL.min-1 de sang et en contient en permanence 450 mL. Cette contenance peut considérablement augmenter en cas d’insuffisance cardiaque droite par exemple.
Le foie produit également la bile dont le rôle principal est de favoriser l’absorption des lipides dans le tube digestif par l’intermédiaire des sels biliaires. Les hépatocytes secrètent quotidiennement entre 0,5 et 0,7 L de bile. Cette dernière est composée d’eau à 97 %, d’acide biliaire, de cholestérol soluble, de lécithines, de pigments biliaires issus de la dégradation de l’hémoglobine donnant ainsi la couleur
spécifique de la bile et d’ions. Le pH de la bile est légèrement alcalin entre 7,6 et 8,6. La bile est stockée entre les repas dans la vésicule biliaire qui la concentre. Ainsi on distingue la bile hépatique de couleur jaunâtre et la bile vésiculaire vert olive.
La bile a deux rôles physiologiques:
Un rôle dans la détoxication où les substances toxiques endogènes ou exogènes sont rendues solubles dans l’eau pour être excrétées dans la bile.
Un rôle dans la digestion ou les sels biliaires jouent le rôle de tensio-actifs pour l’émulsifier les graisses afin de les rendre plus facilement absorbables. Ils permettent la formation de micelles, indispensables au franchissement par les lipides de la bordure en brosse des entérocytes.
Le foie à également une importante fonction métabolique.
Il participe au métabolisme glucidique avec un rôle majeur dans la régulation de la glycémie où il exerce une fonction de stockage du glucose sous forme de glycogène, une fonction de libération du glucose à partir du glycogène par l’intermédiaire de la glycogénolyse puis une fonction de synthèse du glucose à partir des acides aminés ou des acides gras par l’intermédiaire de la néoglucogenèse.
Il participe au métabolisme des lipides en produisant de l’énergie par l’intermédiaire de l’oxydation des acides gras. Il permet la synthèse des lipoprotéines impliquées dans le transport des lipides et la synthèse du cholestérol nécessaire à la synthèse des hormones surrénaliennes, ovariennes et testiculaires. Il permet la transformation du glucose et des protéines en graisse.
Il exerce un rôle dans le métabolisme protidique avec des opérations de désamination et de transamination. Il produit l’urée nécessaire à l’élimination de l’ammoniaque et est responsable de la synthèse de près 90 % des protéines plasmatiques.
Le foie exerce également d’autre fonctions comme le stockage de certaines vitamines en particulier la vitamine A mais aussi la vitamine D et B12. Il synthétise les principaux facteurs de coagulation comme les facteurs II, VII, IX et X dépendant de la vitamine K et le facteur V indépendant de la vitamine K. Il permet le stockage du fer non contenu dans l’hémoglobine lié à la ferritine. Il joue également un rôle dans le métabolisme de certains médicaments et hormone.
Chapitre 1: Contexte clinique et scientifique
Les hépatopathies chroniques et la méthode de référence pour le diagnostic - La fibrose hépatique
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