La structure de la muqueuse intestinale

Bien que la structure de la muqueuse varie en fonction des différents segments du tractus gastro-intestinal, elle est principalement constituée de trois couches successives :

- La paroi musculaire constituée de deux couches de muscles lisses,

- La lamina propria qui est un tissu conjonctif fin et réticulé riche en capillaires sanguins et lymphatiques ainsi qu’en cellules immunitaires et,

- L’épithélium constitué d’une seule couche de cellules épithéliales entre lesquelles

s’intercalent des cellules épithéliales spécialisées telles que les cellules caliciformes à mucus, les cellules endocrines et les cellules de Paneth. Cet épithélium exerce des fonctions majeures dont celle de barrière (grâce à la présence de jonctions serrées et de jonctions adhérentes entre les cellules), dans l’absorption des nutriments (intestin grêle), de l’eau et des électrolytes (côlon) ainsi qu’un rôle immunitaire.

La muqueuse intestinale n’est pas lisse, elle est constituée de villosités et de cryptes qui vont lui conférer un aspect de vague (McDermott et al., 2014).

Les villosités vont représenter le compartiment différencié et fonctionnel de la muqueuse. Ces

villosités sont orientées vers la lumière intestinale et sont formées par un épithélium comportant quatre types cellulaires :

- les entérocytes (environ 80% des cellules de l’épithélium) présentant des microvillosités

à leur pôle apical qui facilitent l’absorption des nutriments, de l’eau et des électrolytes,

- les cellules caliciformes (ou Goblet cells) sécrétant du mucus en grande quantité (jusqu’à 3L/jour) qui permet de protéger l’épithélium de diverses agressions (enzymes, infections, pH,…),

- les cellules entéro-endocrine sécrétant des neuro-médiateurs,

- les cellules M (pour Microfold), cellules épithéliales distinctes des entérocytes situées

exclusivement au niveau de l’épithélium associé aux follicules qui surplombe le tissu lymphoïde associé aux muqueuses. Elles tiennent leur nom de l’aspect que présente leur pôle apical. En effet contrairement aux entérocytes qui présentent des microvillosités, les cellules M ont un pôle apical plissé. Ces cellules sont structurellement et fonctionnellement spécialisées dans le transport trans-épithélial permettant ainsi le transfert d’antigènes depuis la lumière intestinale jusqu’aux cellules immunitaires appartenant à la muqueuse. Les cellules M sont polarisées (avec un pôle apical et un

Introduction : Le Poumon

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pôle basolatéral) et forment des jonctions serrées avec les cellules adjacentes. Les cellules M sont caractérisées par la présence d’un sous-domaine particulier au niveau du pôle baso-latéral qui amplifie la surface cellulaire et permet la formation d’une poche où les lymphocytes intra-épithéliaux pourront se fixer. Cette caractéristique des cellules M permet de raccourcir la distance à parcourir pour les vésicules trans-épithéliales avant d’atteindre le pôle basolatéral et la présentation des antigènes capturés au système immunitaire sous jacent (Kraehenbuhl et al., 2000).

Les cryptes (ou glandes de Lieberkühn) sont invaginées dans la paroi musculaire et

comportent également différents types cellulaires :

- les entérocytes et les cellules caliciformes, qui sont plus petites que celles trouvées dans les villosités,

- les cellules dites de transit sont des cellules immatures possédant toujours la capacité de se différencier et se trouvant plutôt dans le fond des cryptes,

- les cellules entéro-endocrine, plus nombreuses dans les cryptes que dans les villosités

vont sécréter des neuromédiateurs,

- les cellules de Paneth, situées au fond des cryptes, sont des cellules sécrétrices à activité antimicrobienne. Elles déversent leur produit de sécrétion dans la lumière des cryptes et participent à la défense de l’épithélium,

- Les cellules souches trouvées dans le fond de la crypte permettant un renouvellement

rapide de l’épithélium (en 4 à 5 jours).

Les plaques de Peyer n’appartiennent ni aux villosités, ni au cryptes. Il s’agit d’agrégats de 5 à

200 follicules lymphoïdes (que l’on peut également retrouver isolés) situés à intervalles réguliers et trouvés principalement dans la partie terminale de l'iléon (Cornes JS., 1965). Le tissu lymphoïde composant les plaques de Peyer est séparé de la lumière intestinale par l’ « épithélium associé aux follicules » composé de cellules épithéliales, de cellules M, de lymphocytes intra-épithéliaux et de quelques cellules productrices de mucus. Sous cet épithélium spécifique, se trouve le dôme sous-épithélial contenant des cellules dendritiques et des macrophages. Dans les zones situées entre les follicules constituant les plaques de Peyer, sont retrouvés des lymphocytes T, principalement auxiliaires, des cellules dendritiques matures et des macrophages. Les plaques de Peyer contiennent de nombreux follicules composés de lymphocytes B précurseurs des plasmocystes qui produiront des IgA (Ramiro-Puig et al. 2008). De par la capacité de transport trans-épithélial d’antigènes par les cellules M qui sont nombreuses à ce niveau, les plaques de Peyer vont constituer un des sites d’induction de la réponse immunitaire mucosale. Les antigènes capturés par les cellules M seront transférés aux cellules dendritiques qui pourront à leur tour les présenter aux lymphocytes T (Neutra et al., 2001). Cependant, tout comme dans la muqueuse pulmonaire, les cellules dendritiques sont également capables de projeter des pseudopodes entre les cellules épithéliales ou à travers les cellules M de manière à sonder directement la lumière intestinale (Rescigno et al., 2001 ; Lelouard et al., 2011). Cette collaboration unique entre le système immunitaire et l’épithélium permet, dès la détection d’antigènes, leur endocytose, leur traitement et leur présentation afin

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de déclencher des réponses immunitaires primaires ou mémoires localisées, sans impliquer de réponse systémique (Ramiro-Puig et al., 2008).

Figure 6 : Anatomie de la muqueuse intestinale.

Une couche unique de cellules épithéliales intestinales fournit une barrière physique qui sépare les bactéries commensales, présentes dans la lumière intestinale, de la lamina propria sous jacente. Les cellules épithéliales sont baignées dans les nutriments, les bactéries commensales, les IgA et les cellules caliciformes qui sécrètent le mucus. Les cellules souches épithéliales donnent naissance à des cellules filles capables de proliférer et de se différencier en entérocytes des villosités qui absorbent les nutriments (intestine grêle) ou l’eau (Côlon). De plus, les cellules épithéliales progénitrices se différencient en cellules entéro-endocrine et en cellules de Paneth à la base des cryptes intestinales. Sous l’épithélium, la lamina propria est constituée de cellules stromales (les myofibroblastes), de cellules B (spécifiquement des plasmocytes produisant des IgA), de lymphocytes T, de macrophages et de cellules dendritiques. Certaines sous populations de cellules dendritiques et de lymphocytes T sont localisées entre les cellules épithéliales. L’intestin grêle possède des régions d’épithélium spécialisées appelées “épithélium associé aux follicules” et de cellules M qui surplombent les plaques de Peyer et sondent la lumière intestinale. Adapté de Abreu et al., 2010.