La muqueuse intestinale

La muqueuse intestinale comprend deux grandes structures : les villosités, qui se projettent dans la lumière de l’intestin, et les glandes (ou cryptes) de Lieberkühn, orientées vers la couche musculaire (cf. Fig. 16). La villosité est considérée comme l’unité d’bsorption de l’intestin. Sa longueur varie entre 0,5 et 1,5 mm selon sa localisation. Chaque villosité comprend un réseau sanguin et un lactéal en cul-de-sac.

La muqueuse de l’intestin comprend :

• l’épithélium, qui est formé à partir de l’estomac d’une seule couche de cellules reliées les unes aux autres par des jonctions occlusives au niveau de leur surface apicale • la lamina propria, une couche de tissu connectif lâche qui supporte l’épithélium et

contient du collagène, des fibres réticulaires et des fibres élastiques ; elle est très riche en capillaires sanguins et lymphatiques, en leucocytes et autres cellules du système immunitaire

La muqueuse est séparée de la sous-muqueuse par la muscularis mucosae qui se trouve sous la lamina propria. Elle est constituée de fines couches de muscles lisses orientées dans différentes directions qui se contractent continuement pour expulser le contenu des glandes des cellules des cryptes et modifier les plis de l’épithélium, permettant d’augmenter le contact entre l’épithélium et le contenu du lumen intestinal.

2.2.1.1 Les villosités intestinales

An niveau des villosités, l’épithélium intestinal, de type prismatique simple, comprend 4 types cellulaires (cf. Fig. 17 et 18) :

• des entérocytes

• des cellules caliciformes (cellules à mucus)

• des cellules neuroendocrines (ou entérochromaffines) • des cellules M (Microfold, non représentées ici).

Les entérocytes sont les cellules les plus représentées (80% de l’épithélium) et assurent la fonction d’absorption intestinale. Ils ont de nombreuses extensions cytoplasmiques au niveau de leur surface luminale appelées microvillosités. La surface des microvillosités est appelée bordure en brosse. Grâce à la combinaison des plissements de la muqueuse, des villosités et des microvillosités, la surface totale de l’intestin grêle humain atteint 300 m2

.

Les cellules caliciformes sécrètent du mucus qui protège l’épithélium contre les enzymes de la lumière intestinale, les infections bactériennes et les pH acides. Elles ne possèdent pas de microvillosités mais une vacuole de sécrétion.

A B

Fig. 18 Représentation des cryptes intestinales sous la formes d’un schéma (A) montrant les 4 types de cellules différenciées présents dans les cryptes et d’une photo au contraste de phase (B) permettant de bien apercevoir les grains de zymogène des cellules de Paneth (flèches vertes) situées au fond des cryptes et une cellule à mucus (flèche bleue) localisées plus haut. (barre = 10 µm). D’après (Hendry and Potten, 1995) et (Couesnon, non publié).

A B

Fig. 19 Vue des cryptes par la sous-muqueuse. (A) Notez les contours du pôle basal des cellules épithéliales (flèche jaune) et la présence d’un vaisseau sanguin (entre les lignes en pointillés rouges). (B) Notez la présence de grains de zymogène (flèche verte) et la visualisation des espaces intercellulaires (flèche orange). (Couesnon, non publié) (barre = 10 µm). Cellule caliciforme s Cellule de Paneth Cellule neuroendocrine Entérocyte

2.2.1.2 Les cryptes intestinales

Les cryptes, qui sont invaginées en forme de doigts vers la paroi musculaire (cf. Fig. 18A et 19A), comprennent 5 types cellulaires : des cellules caliciformes, des entérocytes, des cellules « de transit », des cellules neuroendocrines et des cellules de Paneth (cf. Fig.18B).

Les deux premiers types sont similaires à ceux décrits dans les villosités. Les cellules dites « de transit » sont des cellules encore capables de se diviser et qui se différencient en migrant du fond des cryptes vers le sommet des villosités.

Les cellules neuroendocrines intestinales sont présentes en plus grand nombre dans les cryptes que dans les villosités. Elles sont responsables de la sécrétion des médiateurs locaux, (sérotonine, sécrétine, neurotensine, substance P,…). Elles représentent 1% des cellules épithéliales de la muqueuse. Ces cellules expriment de marqueurs de différenciation neuronale, comme par exemple ceux de la biosynthèse des neurotransmetteurs. Elles expriment également des protéines de structure contrôlant la différenciation des neurones, notamment certaines neurotrophines (Nerve Growth Factor, Brain Derived Neurothrophic Factor,…). Leur morphologie est caractéristique, assez similaire à celle des neurones, avec des extensions luminales et des projections de type axone contenant des granules de sérotonine (Gustafsson et al., 2006).

Les cellules de Paneth, situées au fond des cryptes, déversent leurs produits de sécrétion à action antimicrobienne dans la lumière des cryptes. Elles contiennent des granules sécrétoires apicaux (cf. Fig. 18A et 19B) denses aux électrons et produisent des glycoconjugués fucosylés reconnus par les lectines, notamment l’agglutinine de la plante Ulex europaeus (ajonc) de type 1 (UEA1) (Garabedian et al., 1997).

Les cellules souches sont localisées dans le fond des cryptes au-dessus des cellules de Paneth. Elles seraient au nombre de quatre par crypte et servent au renouvellement très rapide des cellules de l’épithélium intestinal. Une crypte comprend environ 250 cellules et une villosité 3500 cellules (cf. Fig. 20). On dénombre 6 à 14 cryptes par villosité et chaque villosité perd 1400 cellules par jour, d’où un renouvellement cellulaire très actif. Chaque cellule atteint le haut de la villosité en 2 à 5 jours (chez la souris) et est extrudée dans la lumière intestinale par un phénomène d’anoïkis proche de l’apoptose (Potten, 1998).

Les cellules M, produites par les cryptes sont adjacentes aux plaques de Peyer, structures lymphoïdes spécialisées en forme de dome sous l’épithélium qui comprennent de nombreux lymphocyes T et B, ces derniers produisant l’IgA sécrétoire. Les cellules M assurent le transport de nombreux antigènes de la lumière intestinale vers les follicules lymphoïdes et permettent ainsi au système immunitaire de surveiller en permanence le contenu de l’intestin.

L’épithélium de la paroi intestinale est constitué de deux grandes structures : les villosités, se projettant dans la lumière intetsinale, et les cryptes, invaginées vers la sous-muqueuse. Les cellules souches de l’épithélium intestinal, situées au fond des cryptes, donnent naissance à quatre types cellulaires : les cellules de Paneth, qui restent au fond des cryptes, et les cellules neuroendocrines, les cellules à mucus et les entérocytes qui migrent vers l’apex des villosités. Le renouvellement des cellules de l’épithélium intestinal est très rapide (quelques jours) pemettant de maintenir l’intégrité de cette barrière entre le milieu extérieur et le milieu intérieur. Le système immunitaire est également très présent, notamment au niveau de structures spécialisées appelées plaques de Peyer.

Fig. 20 Schéma de l’organisation tridimensionnelle de la muqueuse intestinale de souris. D’après (Hendry and Potten, 1995).

A B

C D

Fig. 21 Vue au contraste de phase des différentes couches de l’intestin en partant de (A) la couche musculaire longitudinale externe, (B) la couche musculaire circulaire interne (la flèche indiquant le sens des fibres musculaires), (C) la sous-muqueuse avec les cryptes puis (D) les villosités (entourées en pointillé). (Couesnon, non publié) (barre = 20 µm).