Système nerveux entérique intrinsèque

Le système nerveux intrinsèque ou entérique forme des plexus intramuraux. Le plexus myentérique (ou d’Auerbach) est le plus volumineux. Situé entre les couches musculaires longitudinale et circulaire, il est responsable du contrôle moteur. Le plexus sous-muqueux (ou de Meissner) est moins développé et est impliqué dans les sécrétions gastro-intestinales et le débit sanguin local. Ce dernier peut être subdivisé en un plexus sous-muqueux externe (vers la musculeuse) et un plexus sous-muqueux interne (vers la muqueuse) qui sont physiquement séparés par les arcades vasculaires de la sous-muqueuse.

Le système intrinsèque possède une autonomie propre car il est constitué, outre des neurones moteurs, d’interneurones et de neurones sensitifs dont les extrémités afférentes sont au contact de l’épithélium ou de la musculeuse. Ces neurones intra-muraux sont capables de s’organiser en boucles réflexes responsables de mouvement de la musculature, de la sécrétion gastrique d’acide, du transport de l’eau et des électrolytes vers la lumière intestinale.

Les plexus myentérique et sous-muqueux forment des réseaux dont les mailles correspondent aux axones ou aux dendrites, et les nœuds aux corps cellulaires regroupés en ganglions. Ces plexus sont également connectés entre eux par de nombreux filets nerveux.

Les neurones peuvent être classés en 14 types selon leur morphologie et les marqueurs chimiques (Furness et al., 2004).

Plus de 30 neuromédiateurs ont été identifiés dans le système nerveux entérique (cf. Fig. 24), comme par exemple :

• L’acétylcholine (ACh) : libérée par les neurones intramuraux commandant la musculature, des interneurones, et des fibres parasympathiques préganglionnaires se projetant dans les plexus ; elle a une action excitatrice sur les muscles et la sécrétion. • La noradrénaline : libérée par les fibres sympathiques post-ganglionnaires se projetant

au niveau des neurones intramuraux ; elle a une action inhibitrice en diminuant la libération d’ACh par les neurones intramuraux et en hyperpolarisant les muscles lisses.

• Les neuropeptides : inhibiteurs (Vaso-Intestinal Peptide (VIP), somatostatine) ou excitateurs (substance P).

Plexus sous-muqueux Plexus myentérique

A B

C D

E F

Fig. 25 Exemples de marquages en microscopie confocale à fluorescence. (barre = 20 µm) (Couesnon, non publié)

ChAT ChAT neurofilt contraste neurofilt neurofilt VIP glutamate neurofilt contraste sérotonine neurofilt contraste sérotonine

L’innervation cholinergique peut être observée par marquage des fibres avec des anticorps dirigés contre l’acétylcholine transférase (ChAT). Des fibres immunoréactives sont détectées dans le muscle circulaire de l’iléum et un marquage de la ChAT est observé dans des ganglions des deux plexus sous-muqueux (cf. Fig. 25A et B), avec des neurones immunoréactifs plus gros dans le PSE que dans le PSI.

Le marquage de VIP (VasoIntestinal Peptide) souligne l’organisation du système entérique : les mailles du PSE sont plus lâches avec des ganglions, des fibres et des neurones plus gros alors que les ganglions dans le PSI sont abondants (Balemba et al., 1998). Près de la moitié des neurones du plexus sous-muqueux sont immunoréactifs à VIP (cf. Fig. 25C) alors que VIP n’est représenté que dans moins de 20% des neurones du plexus myentérique. Les fibres immunoréactives à VIP sont plus fréquentes dans la lamina propia et dans la couche musculaire circulaire que dans la couche longitudinale. Des variscosités immunoréctives sont également observées dans les villosités sous l’épithélium et autour des cryptes alors que le marquage avec des anti-neurofilaments n’est pas présent.

Le glutamate est le neuromédiateur majeur des signaux excitateurs dans le système nerveux central et la plupart de neurones (ainsi que les cellules gliales) ont des récepteurs au glutamate. Ces derniers sont présents au niveau des deux plexus entériques (cf. Fig. 25 D), en particulier au niveau du plexus sous-muqueux où une immunoréactivité à ChAT est observée. Ces neurones co-marqués sont probablement des IPANs excitateurs. Une immunoréactivité pour un récepteur du glutamate est présente au niveau de fibres encerclant les cryptes et au niveau de certaines cellules neuroendocrines.

Le marquage de la sérotonine (5-hydroxytryptamine, ou 5-HT) est détecté au niveau de variscoses et de quelques corps cellulaires du plexus myentérique (cf. Fig. 25F) (Fujimiya et

al., 1997). Au niveau du plexus sous-muqueux aucun corps cellulaire neuronal n’est

immunoréactif à 5-HT, mais des fibres fortement marquées sont présentes autour des vaissaux sanguins et dans la lamina propria à proximité des cellules neuroendocrines (ou entérochromaffines) qui sont fortement immunoréactives à 5-HT, surtout au niveau du pôle basal (cf. Fig. 25E). Le réseau de fibres immunoréactives à 5-HT est particulièrement dense sous l’épithélium des cryptes. La sérotonine est synthétisée et stockée dans plusieurs types cellulaires, principalement dans les cellules neuroendocrines (90%) et dans les neurones (10%) du tube digestif.

Le système nerveux entérique est constitué d’une innervation extrinsèque double (parasympathique et sympathique), impliquée dans la régulation de la motilité et de la sécrétion digestives, et d’une innervation intrinsèque majoritaire. Le système nerveux entérique intrinsèque est organisé en deux plexus : le plexus myentérique, situé entre les couches musculaires longitudinale et circulaire, et le plexus sous-muqueux, localisé dans la sous-muqueuse. Le plexus myentérique assure un contôle moteur de l’intestin alors que le plexus sous-muqueux est responsable de la régulation des sécrétions gastro-intestinales et du débit sanguin. Il existe un grand nombre de types de neurones associés à divers neuromédiateurs, excitateurs comme l’acétylcholine (ACh) ou la sérotonine (5-HT), ou inhibiteurs comme le polypeptide vasoactif intestinal (VIP).

Fig. 26 Automatisme de l’intestin mise en évidence ex vivo. Un fragment d’intestin placé dans un bain de solution physiologique oxygéné est capable de se contracter en exerçant une tension à l’une de ses extrémités qui peut être mesurée à l’aide d’un tensiomètre.

Fig. 27 Schéma de l’action des cellules interstitielles de Cajal au niveau du plexus myentérique. D’après (Sanders, 1996)

Tensiomètre

Production d’ondes lentes Conduction des ondes lentes aux muscles lisses

Dépolarisation et ouverture des canaux Ca2+ _{et production de}

potentiels d’action

Innervation des CIC et des muscles lisses

axones de neurones du système nerveux autonome cellules musculaires lisses

cellules interstitielles de Cajal (CIC)