La microscopie électronique a connu un grand développement dans
le domaine de la dermatologie en raison de la facilité des
prélèvements.
Elle constitue dans un certain nombre de situations
un complément à l’histopathologie standard et aux techniques immunohistochimiques.
Elle a également permis des progrès
importants dans la connaissance de la physiopathologie de nombre
de dermatoses.
Nous développerons dans les chapitres suivants l’ultrastructure de
la peau normale, la pathologie épidermique, les dermatoses de la
JDE pour le diagnostic desquelles la microscopie électronique reste
le gold standard et enfin la pathologie des constituants du derme
avec la pathologie tumorale.
La microscopie électronique à transmission avec inclusion en résine
époxy reste la technique de base avec comme extension les
techniques d’immunocytochimie ultrastructurale utilisant la
peroxydase comme marqueur.
La microscopie électronique à
balayage présente un intérêt diagnostique dans les pathologies du
cheveu, les principaux résultats seront abordés avec les troubles
héréditaires de la kératinisation avec lesquels les anomalies
morphologiques des cheveux sont souvent associées.
Cet article se limite à la microscopie électronique diagnostique.
Les
applications de la microscopie électronique en recherche sont
extrêmement diverses et multiples.
En particulier, le développement
des techniques d’immunocytochimie ultrastructurale, ces dernières
années, a fait du microscope électronique un outil irremplaçable
dans toute recherche en dermatologie et a permis des avancées
notables dans le domaine du diagnostic et de la connaissance de la
physiopathologie cutanée.
Ultrastructure de la peau normale
:
A - ÉPIDERME
:
En microscopie électronique à transmission, l’épiderme normal est
un épithélium pluristratifié kératinisant dont l’épaisseur varie de
50 à 1 000 ím.
Différents types cellulaires sont individualisables.
1- Kératinocytes :
Ils forment l’essentiel de la structure épidermique.
Ils se caractérisent
morphologiquement par la présence de filaments de cytokératine
ou tonofilaments regroupés en faisceaux dans le cytoplasme et par
des organites de jonction spécifiques, les desmosomes sur lesquels
s’insèrent des tonofilaments.
Au niveau de la couche basale, les kératinocytes sont disposés perpendiculairement à la membrane
basale à laquelle ils sont attachés par les hémidesmosomes.
Plus
superficiellement, dans le stratum spinosum, les kératinocytes sont
de forme polygonale, à noyaux arrondis, et leur cytoplasme est
rempli de tonofilaments.
Au fur et à mesure de leur maturation vers
la couche granuleuse, les kératinocytes s’horizontalisent et vont se
remplir de grains irréguliers et denses aux électrons : la
kératohyaline.
À fort grossissement, de fines structures arrondies à
contenu lamellaire apparaissent dans la couche granuleuse : les kératinosomes ou corps d’Odland.
Les cornéocytes sont les kératinocytes les plus superficiels, de forme
aplatie, leur cytoplasme est très dense, dépourvu de noyau et limité
par une enveloppe épaisse.
2- Cellules dendritiques
:
Elles forment le deuxième contingent cellulaire de l’épiderme.
Les mélanocytes sont situés en position basale, leur cytoplasme est
clair car dépouvu de tonofilaments.
Ils élaborent la mélanine qui est
visible dans leur cytoplasme sous la forme de granules ronds ou
ovalaires très denses aux électrons : les mélanosomes.
Les cellules de Langerhans sont situées au sein du corps muqueux
de Malpighi.
Elles présentent des prolongements cytoplasmiques, les dendrites, un noyau encoché et un organite spécifique en forme
de bâtonnet ou de chaînette, le granule de Birbeck.
Les granules de Birbeck correspondent à des dédoublements de la membrane
cellulaire et sont observés dans le cytoplame périphérique.
Les cellules de Merkel sont rares et exceptionnellement visualisables
dans l’épiderme sain.
Elles sont situées en position basale et se
caractérisent par de fins faisceaux de filaments périnucléaires de
kératine et par des grains neurosécrétoires dispersés dans leur
cytoplasme.
B - JONCTION DERMOÉPIDERMIQUE :
Dans la peau, la JDE est la région complexe, d’une épaisseur de
100 nm environ, qui permet d’assurer la cohésion entre le derme et
l’épiderme.
D’un point de vue morphologique, elle comprend le pôle
basal des kératinocytes basaux, la membrane basale épidermique et
la zone sous-basale du derme superficiel.
Outre son rôle majeur de
système d’adhésion dermoépidermique, la JDE possède également
des fonctions biologiques importantes concernant la réparation
tissulaire ou la transmission de signaux moléculaires capables de
moduler certaines fonctions biologiques du kératinocyte ou des
interactions derme-épiderme.
La séparation de la JDE en différentes couches par la microscopie
électronique est évidemment discutable et rend sans doute
imparfaitement compte des relations structurelles et fonctionnelles
entre les différents composants de la membrane basale.
Toutefois,
qu’il s’agisse d’artefacts ou d’aspects réels, ceux-ci sont hautement
reproductibles par l’examen ultrastructural qui permet un
agencement spatial de ces composants.
Il est ainsi possible
d’observer de la superficie vers la profondeur :
– les hémidesmosomes qui sont répartis sur la membrane plasmique
du kératinocyte basal et correspondent à une densification de cette
membrane.
La plaque dense interne de l’hémidesmosome
correspond à l’insertion des filaments intermédiaires de kératine ;
ainsi est formé le complexe hémidesmosome-tonofilaments ;
– la membrane basale épidermique stricto sensu qui comprend un
feuillet clair d’épaisseur variable (20-40 nm) appelé lamina lucida
qui surmonte un feuillet dense appelé lamina densa.
Elle est
traversée par de fines structures filamenteuses, les filaments
d’ancrage qui sont plus visibles en regard des hémidesmosomes.
Dans sa partie haute, une plaque dense sous-basale souligne chaque
hémidesmosome avec un aspect en collier visible seulement pour
des grossissements supérieurs à ´ 40 000 ;
– les fibrilles d’ancrage sont des structures curvilinéaires avec une
striation horizontale, situées sous la lamina densa, de longueur
variable (400-800 nm).
Une extrémité est associée à la lamina densa
alors que l’autre se termine dans le derme superficiel ou se réunit
avec d’autres pour former une plaque d’ancrage et réaliser un réseau
de soutien dans le derme superficiel.
Des microfibrilles élastiques
sont visibles jusqu’au contact de la lamina densa ; des fibres de
collagène sont situées à distance de la lamina densa et des fibrilles
d’ancrage.
C - DERME :
Le derme normal est constitué d’une substance fondamentale
amorphe au sein de laquelle se mélangent des fibres de collagène,
du réseau élastique et quelques cellules.
Les fibroblastes synthétisent l’ensemble des constituants
extracellulaires du derme.
Il s’agit de cellules fusiformes riches en
organites avec un réticulum endoplasmique granuleux très
développé, témoin de l’activité sécrétrice. Leur noyau unique est
encoché.
Les macrophages sont des cellules mononucléées remplies
d’organites limités par une membrane simple, les lysosomes qui
contiennent des enzymes et des particules en voie de digestion.
Quelques cellules de Langerhans et des macrophages sont également
reconnaissables dans le derme par leurs granules spécifiques.
La plus grande partie des fibres de collagène dermique correspond
au collagène de type I.
Les fibres sont regroupées en faisceaux et se
caractérisent, en section longitudinale, par une striation périodique
de motifs plus ou moins denses et répétés tous les 64 nm,
correspondant à l’assemblage des molécules de tropocollagène.
La
section transversale d’une fibre de collagène est arrondie et de
diamètre variable (20 à 100 nm).
Le réseau de collagène est plus
visible car plus dense au sein du derme réticulaire que dans le
derme papillaire superficiel.
Les fibres élastiques sont formées par deux composants.
La matrice
d’élastine est une substance amorphe claire aux électrons au sein et
à la périphérie de laquelle on observe des microfibrilles plus
sombres correspondant aux glycoprotéines de structure.
On observe également dans le derme des structures vasculaires
(capillaires dans le derme papillaire, artérioles et veinules dans le
derme profond et l’hypoderme) dont la lumière est bordée par les
cellules endothéliales.
Ces dernières ont un cytoplasme allongé et
un noyau aplati.
Dans le derme réticulaire, il est parfois possible
d’observer des structures nerveuses.
Les axones myélinisés sont
caractérisés par une gaine de myéline très épaisse en périphérie à
structure multilamellaire et correspondant à un enroulement de la
membrane plasmique de la cellule de Schwann.
Pathologie épidermique :
A - TROUBLES DE LA KÉRATINISATION :
1- Ichtyoses
:
Le diagnostic d’ichtyose repose sur l’examen clinique associé à
l’étude des antécédents familiaux et la microscopie optique standard.
L’anomalie génétique responsable de la pathologie n’est connue que
pour un nombre restreint d’ichtyoses et le nombre de cas étudiés en
microscopie électronique est limité, ce qui rend difficile l’évaluation
de la spécificité des signes ultrastructuraux.
Toutefois, l’examen ultrastructural confirme généralement les données histologiques et
permet de préciser les anomalies de la kératohyaline, des
kératinosomes et des tonofilaments et peut, dans certains cas,
autoriser un diagnostic anténatal.
On sépare ainsi, sur un plan
morphologique, le groupe des ichtyoses par rétention avec une
diminution de la couche granuleuse, les ichtyoses par prolifération
caractérisées par une hyperkératose marquée et les ichtyoses par acanthokératolyse.
* Ichtyoses par rétention :
+ Ichtyose vulgaire
:
L’affection débute vers 1 an, la couche granuleuse est invisible par
défaut de synthèse de la kératohyaline en rapport avec un déficit en
profillagrine et qui apparaît sous la forme de petits grains ou de
grains d’allure spongieuse.
Les kératinosomes sont peu nombreux
et les desmosomes persistent dans les zones les plus superficielles
de la couche cornée.
La différence avec l’ichtyose acquise se fait au
niveau des grains de kératohyaline qui sont petits mais de structure
normale dans cette dernière pathologie.
+ Ichtyose récessive liée à l’X
:
La couche granuleuse est d’allure normale avec parfois une
augmentation des grains de kératohyaline.
L’anomalie génétique
porte sur la stéroïde-sulfatase contenue dans les kératinosomes dont la
morphologie est normale.
+
Ichtyose de la maladie de Refsum :
L’ultrastructure montre une diminution de la kératohyaline avec des
inclusions lipidiques et des mitochondries altérées dans les
mélanocytes.
La kératohyaline
est bien formée ; on observe de nombreux kératinosomes.
La couche granuleuse est très épaisse (5-6 assises) et contient de très
nombreuses mitochondries.
La couche cornée est également très
épaisse avec des inclusions lipidiques.
Le nombre de cellules de Langerhans est diminué au sein de l’épiderme.
L’aspect ultrastructural est identique au cours des états ichtyosiformes
néonataux, foetus arlequin ou bébé-collodion qui montrent une
hyperkératose massive et peuvent évoluer vers différentes formes
d’ichtyose par prolifération.
+ Ichtyose lamellaire
:
L’aspect ultrastructural est très proche de celui de l’EICS.
La couche
cornée est encore plus épaisse avec moins d’inclusions lipidiques et
parfois des inclusions cytoplasmiques pseudomyéliniques.
L’anomalie génétique correspond à un déficit en transglutaminase.
On observe un arrangement anormal des tonofilaments en couronne
périnucléaire et une rupture des liaisons tonofilaments-desmosomes
aboutissant à une acantholyse dans le stratum spinosum.
La couche
granuleuse est épaissie. Les ribosomes et les mitochondries sont
abondants dans les couches superficielles de l’épiderme.
+ Ichtyose de Siemens
:
Il s’agit d’une variété plus superficielle d’ichtyose bulleuse.
L’aspect ultrastructural est très proche.
L’anomalie est plus haut
située avec une acantholyse apparaissant à la partie superficielle de
la couche granuleuse.
* États ichtyosiformes associés à un syndrome complexe
:
+ Syndrome de Sjögren-Larsson :
Il s’agit d’une ichtyose avec altérations neurologiques et déficience
mentale. L’examen ultrastructural montre la présence de vacuoles
intrakératinocytaires.
+ Ichtyose linéaire circonflexe de Comel et syndrome de Netherton
:
Il existe une diminution des complexes desmosomes-tonofilaments,
de la kératohyaline et des kératinosomes.
Des corps ronds de 0,3 à
10 ím ont été mis en évidence dans le cytoplasme des kératinocytes
des couches spineuse et granuleuse.
La microscopie électronique à
balayage des cheveux confirme l’aspect de cheveux bambou ou trichorrhexie invaginée.
+ Syndrome de Rud :
Il s’agit d’une ichtyose associée à une obésité et un retard mental.
L’ultrastructure est superposable à celle de l’EICS.
* Ichtyoses avec trichothiodystrophie PIBIDS, BIDS, IBIDS
(Syndrome de Tay)
:
L’ichtyose est associée à un faciès particulier avec des anomalies
ophtalmiques.
Le balayage des cheveux montre un aspect cannelé
avec trichoschisis et des torsions axiales.
* Autres ichtyoses :
+ Ichtyosis hystrix
:
On observe une diminution du nombre des desmosomes du corps
muqueux, un aspect en coquille des tonofilaments qui s’agrègent
anormalement avec des kératinocytes binucléés dans le type
Curth-Macklin.
La kératohyaline est remplacée par des granulations foncées et
vacuolisées.
2- Poïkilodermies :
Les poïkilodermies congénitales constituent des syndromes rares et
complexes dont les limites nosologiques sont floues entre ichtyoses
et épidermolyses bulleuses.
* Syndrome de Rothmund-Thompson :
Il associe parfois à une poïkilodermie avec photosensibilité des
lésions hyperkératosiques.
L’ultrastructure montre une couche
granuleuse épaissie avec des cellules d’allure dyskératosique à la
kératohyaline très dense.
* Poïkilodermie de Weary-Kindler :
Elle réalise des lésions bulleuses au pôle basal des kératinocytes
associées à des anomalies de l’arrangement des tonofilaments en boules.
3- Kératodermies :
Les kératodermies palmoplantaires (KPP) héréditaires sont
caractérisées par un épaississement permanent de la couche cornée.
De multiples variétés ont été décrites dont le diagnostic repose
essentiellement sur le mode de transmission génétique et les
caractéristiques cliniques.
L’examen ultrastructural n’est pas d’une
grande aide au diagnostic, sauf dans certains cas où il révèle une
acantholyse qui permet de rattacher une kératodermie au groupe
des KPP épidermolytiques.
Citons dans la maladie de Thost-Unna, l’existence de grains de
kératohyaline de densités variables et qui pourraient correspondre à
des anomalies des tonofibrilles.
Dans le syndrome de Richner-Hanhart associant KPP et retard mental par déficit en tyrosine
aminotransférase, on observe des anomalies de la couche granuleuse
qui est hypertrophiée avec un nombre anormalement élevé de
tonofibrilles et de microtubules.
B - DERMATOSES ACANTHOLYTIQUES :
1- Darier, Grover, pemphigus bénin familial
de Hailey-Hailey :
Ces trois maladies sont caractérisées par une dyskératose associée à
une acantholyse. Le diagnostic repose sur la clinique et une image
histologique assez caractéristique.
L’examen ultrastructural montre
une acantholyse avec des cellules épidermiques arrondies et
dépourvues de leurs connexions normales par disparition complète
des desmosomes.
Les cellules dyskératosiques présentent des
grains formés par des résidus de noyaux entourés de tonofilaments.
La dyskératose prédomine dans la maladie de Darier alors que
l’acantholyse est majeure dans le pemphigus bénin familial.
Dans cette dernière affection, l’anomalie ultrastructurale est
retrouvée en peau saine alors que dans la maladie de Darier, elle est
limitée à la peau lésionnelle.
Dans la maladie de Grover, il existe
une acantholyse suprabasale très proche de celle du pemphigus
vulgaire avec des agrégats périnucléaires de tonofilaments et une
diminution du nombre des desmosomes.
2- Pemphigus
:
Le groupe des pemphigus se caractérise par une acantholyse
primitive de nature auto-immune.
Le niveau de l’acantholyse
observé en microscopie optique permet de différencier les
pemphigus vulgaires avec une acantholyse suprabasale, des
pemphigus superficiels dans lesquels l’acantholyse se produit au
sein du corps muqueux de Malpighi.
Sur le plan ultrastructural,
dans le pemphigus vulgaire, on observe un élargissement des
espaces intercellulaires au départ du phénomène avec un respect
des desmosomes.
Dans un deuxième temps, les plaques desmosomales se séparent alors que persiste l’ancrage des
tonofilaments.
À la phase ultime de l’acantholyse, les desmosomes
disparaissent et les tonofilaments se rétractent autour du noyau.
Dans le pemphigus superficiel, on observe une rétraction précoce
des desmosomes progressivement remplacés par des invaginations
de la membrane plasmique des kératinocytes.
L’acantholyse est plus
superficielle et se produit dans la région de l’épiderme la plus riche
en desmosomes matures.
Les tonofilaments ont tendance à former
des amas périnucléaires avec un aspect de dyskératose.
Contrairement aux autres dermatoses bulleuses auto-immunes,
l’immunomicroscopie électronique directe ne présente pas un intérêt
diagnostique majeur dans le cadre des pemphigus.
Dans le
pemphigus vulgaire, les dépôts immuns peuvent apparaître continus
le long de la membrane des kératinocytes des premières assises
basales mais sont situés, le plus souvent, de manière discontinue
sur la membrane avec un renforcement du marquage de la partie
externe des desmosomes et un marquage de la zone
juxtadesmosomale.
L’aspect ultrastructural est
identique dans la dermatose neutrophilique à immunoglobuline A
(IgA) intraépidermique, les dépôts d’immunoglobulines sont des
dépôts d’IgA et l’acantholyse est beaucoup moins marquée.
Dans
les pemphigus superficiels, les dépôts sont limités aux desmosomes.
Enfin, dans les pemphigus paranéoplasiques, les
dépôts immuns sont retrouvés au niveau de la JDE, en regard des
hémidesmosomes associés à des dépôts en regard des desmosomes
et le long de la membrane plasmique des kératinocytes.
3- Épidermolyse staphylococcique aiguë
:
L’épidermolyse staphylococcique aiguë se caractérise sur le plan
ultrastructural par un clivage superficiel au sein de la couche
granuleuse sans altération des membranes cellulaires et des
desmosomes.
La toxine staphylococcique met en jeu des sites
récepteurs inconnus actuellement.
C - TROUBLES DE LA PIGMENTATION :
Si l’on exclut les dépôts pigmentaires dermiques non mélaniques,
l’examen ultrastructural permet de révéler des anomalies des
mélanocytes ou de leurs constituants.
Les anomalies mélanocytaires
visualisables sont essentiellement une modification du nombre des
mélanocytes.
Il est également possible de mettre en évidence des
anomalies de la répartition, de la taille ou de la forme des mélanosomes en microscopie électronique.
La mélanine se dépose sur les mélanosomes au niveau du corps
cellulaire des mélanocytes.
L’ultrastructure permet de différencier
quatre types de mélanosomes :
– stade 1 : mélanosomes sphériques contenant peu de filaments ;
– stade 2 : mélanosomes ovales contenant de nombreux filaments ;
– stade 3 : mélanosomes obscurcis par le pigment déposé sur les
filaments ;
– stade 4 : mélanosomes opaques.
Les mélanosomes progressent de la région périnucléaire vers les
dendrites à partir desquels ils seront transférés aux kératinocytes.
1- Hyperpigmentations :
* Anomalies des mélanosomes :
+ Syndrome LEOPARD et xeroderma pigmentosum :
Dans ces deux affections, on observe au niveau des lentigos, des
mélanosomes de forme anormale et de grande taille.
Il existe
parfois un déficit de transfert aux kératinocytes.
+
Taches café au lait
:
Elles sont rencontrées dans de nombreuses affections génétiquement
déterminées.
La présence de macromélanosomes serait un critère
diagnostique des taches café au lait de la maladie de von
Recklinghausen par rapport au syndrome d’Albright dans lequel les
mélanosomes sont de taille normale.
On observe également des mélanosomes de grande taille dans
l’exceptionnelle hyperpigmentation familiale de Chernosky.
La pigmentation muqueuse observée dans la maladie de Laugier
correspond à une augmentation du nombre des mélanosomes sans
anomalie de taille.
* Incontinence pigmentaire :
L’incontinence pigmentaire correspond à une chute de mélanosomes
dans le derme.
Ces mélanosomes sont phagocytés par des cellules
de la lignée macrophagique et correspondent à des
mélanophages.
Dans l’incontinentia pigmenti type Sulzberger, on observe des
mélanophages altérés avec un cytoplasme vacuolisé dans le derme
superficiel.
Il s’y associe des prolongements de dendrites mélanocytaires à travers la membrane basale.
On observe une incontinence pigmentaire marquée dans un certain
nombre d’affections congénitales plus ou moins bien individualisées
et caractérisées par une pigmentation inhomogène et progressive ;
citons l’acropigmentation réticulée de Dohi ou la dyschromatose
universelle, l’erythema dyschromicum perstans ou dermatose
cendrée qui associe une incontinence pigmentaire à des
interruptions de la basale et à un élargissement des espaces
intercellulaires avec raréfaction des desmosomes.
Les hypermélanoses postinfectieuses ou postinflammatoires (lichen
plan) se caractérisent également par une incontinence pigmentaire
marquée. On en rapproche la mélanose de Riehl.
Enfin, la
pigmentation observée dans les mastocytoses correspond en partie
à une incontinence pigmentaire associée à une hyperpigmentation
de la basale.
* Augmentation du nombre des mélanocytes :
En dehors des pathologies tumorales mélanocytaires on observe une
augmentation du nombre des mélanocytes épidermiques dans
l’acanthosis nigricans, dans la mélanodermie des vagabonds et dans
les lentigos séniles où l’exposition chronique aux UV stimule
probablement la prolifération mélanocytaire.
2- Hypomélanoses :
Dans le diagnostic ultrastructural d’une hypomélanose on évaluera
en premier lieu la présence ou non de mélanocytes et la répartition
ainsi que l’aspect des mélanosomes.
* Disparition des mélanocytes :
Elle est classiquement observée dans le vitiligo associée à une
augmentation du nombre des cellules de Langerhans.
Le piébaldisme et le syndrome de Waardenburg-Klein tous deux
transmis en dominance se caractérisent par une absence totale de
mélanocytes dans les régions hypopigmentées.
Au cours de certaines dépigmentations médicamenteuses, on
observe une disparition des mélanocytes : les dérivés phénoliques et
l’hydroquinone entraînent une destruction des mélanocytes par
altération des organites intracellulaires.
* Hypomélanoses avec présence de mélanocytes
:
Les albinismes oculocutanés (AOC) forment le groupe principal des
hypomélanoses génétiques.
L’AOC récessif tyrosinase négatif est la forme la plus sévère dans
laquelle on observe seulement des mélanosomes de stade 1 ou 2.
Dans l’AOC tyrosinase positif, il existe des mélanosomes stade 3 et
la maladie est liée à un trouble du transfert des mélanosomes aux
kératinocytes.
Les autres AOC récessifs sont très exceptionnels ;
citons le syndrome d’Hermansky-Pudlak avec des mélanosomes de
stade 3 et des vacuoles d’autophagocytose intramélanocytaires ;
dans le syndrome de Cross-McKusick, il existe une nette diminution
du nombre des mélanosomes qui parviennent à maturation et sont
dégradés prématurément.
Dans le syndrome de Chediak-Higashi,
on observe de rares mélanosomes géants dans les mélanocytes et les
kératinocytes alors que dans le syndrome de Griscelli-Pruniéras, les
mélanosomes s’accumulent autour du noyau sans transfert aux
kératinocytes par déficit en myosine I.
Parmi les hypomélanoses acquises médicamenteuses, les corticoïdes
induisent un trouble du transfert des mélanosomes aux
kératinocytes sans diminution du nombre des mélanocytes.
D - PATHOLOGIE INFECTIEUSE :
Au niveau épidermique, la microscopie électronique peut être une
aide au diagnostic dans certaines infections virales, bien que
l’immunologie et les techniques de biologie moléculaire récentes
relèguent l’examen ultrastructural au second plan.
Les structures
virales sont généralement très résistantes, ce qui fait que du tissu
fixé pour la microscopie optique peut être déparaffiné et inclus en
microscopie électronique.
Les colorations négatives prennent alors
tout leur intérêt dans la détection de particules infectantes.
1- Infections à papillomavirus (HPV),
épidermodysplasie verruciforme :
Les particules virales se retrouvent à l’intérieur du noyau des
kératinocytes de l’épiderme superficiel.
Leur diamètre est de 50 nm,
leur centre est dense aux électrons avec un aspect en pointillés et
une capside plus claire.
La quantité de particules virales détectables
varie selon le type d’HPV.
2- Herpèsvirus :
Les virus herpès en cours de réplication sont en position
intranucléaire et surmontés d’un halo clair dans les kératinocytes.
Après réplication, les virions sont phagocytés par des macrophages.
Les particules virales sont de forme arrondie avec un diamètre de
100 nm.
3- Cytomégalovirus (CMV)
:
Au cours des infections à CMV, les virions sont en situation
intranucléaire et d’un diamètre de 100 nm.
4- Poxvirus, orf, nodule des trayeurs
:
Les Poxvirus sont visibles sous forme d’inclusions
intracytoplasmiques.
Le virus responsable du molluscum contagiosum est de forme rectangulaire (250 x 310 nm) et se
caractérise par une membrane externe trilaminée.
Les virus de l’orf et du nodule des trayeurs sont de forme cylindriques (140 x
310 nm).
5- Coxsackie :
Au cours du syndrome main-pied-bouche, des particules virales de
structure pseudocristalline peuvent être observées au sein du
cytoplasme des kératinocytes.
Leur diamètre est de 24 nm.
Pathologie de la jonction dermoépidermique :
A -
ÉPIDERMOLYSES BULLEUSES HÉRÉDITAIRES :
Les épidermolyses bulleuses héréditaires (EBH) représentent un
groupe d’affections pour lesquelles la microscopie électronique reste
un élément fondamental du diagnostic car elle permet une
classification selon le niveau de clivage qui garde un intérêt
pronostique.
Il faut souligner l’importance de la biopsie pour
l’examen ultrastructural sur une bulle récente ou mieux encore sur un
décollement provoqué par frottement de la peau à l’aide d’une pointe
mousse afin d’éviter des artefacts de clivage.
1- EBH simples intraépidermiques :
L’anomalie porte sur les kératines 5 et 14 qui sont constitutives des
filaments du cytosquelette des cellules basales.
D’autres protéines
associées à l’hémidesmosome ont été récemment impliquées dans
certaines formes rares (plectine).
Le clivage se situe au niveau du
pôle basal des cellules entre le noyau et la membrane basale.
Dans la forme de Dowling-Meara, cliniquement associée à un
groupement herpétiforme des bulles et à une KPP, on observe une
agrégation des tonofilaments sous forme de boules au niveau de la
zone de clivage.
2- EBH jonctionnelles :
Le clivage se situe dans la lamina lucida sans atteinte de la cellule
basale ni de la lamina densa qui constitue le plancher de la bulle.
Dans la forme létale d’Herlitz, les hémidesmosomes sont
dystrophiques, voire absents.
Dans la variété généralisée
atrophique bénigne (GABEB), les hémidesmosomes ont une
morphologie normale.
L’anomalie porte sur des protéines associées
aux filaments d’ancrage : intégrine alpha 6 bêta 4, laminine 5 ou antigène BP
180.
3- EBH dystrophiques
:
Le clivage se situe sous la lamina densa, dans le derme superficiel
avec une collagénolyse variable selon les formes, ce qui explique la
cicatrisation dystrophique.
Les fibrilles d’ancrages sont raréfiées et rudimentaires dans les
formes récessives (Hallopeau-Siemens) les plus graves.
Elles sont
moins abondantes mais de morphologie le plus souvent normale
dans les formes dominantes de meilleur pronostic.
L’anomalie porte
sur le collagène VII dont les mutations peuvent empêcher la
formation des hétérodimères dans les formes les plus sévères.
B - DERMATOSES BULLEUSES AUTO-IMMUNES (DBAI)
DE LA JONCTION
:
Le diagnostic des DBAI repose sur l’immunofluorescence (IF)
cutanée directe et de manière plus précise, lorsqu’il existe des
anticorps circulants sur l’IF cutanée indirecte sur peau séparée par
le chlorure de sodium molaire ou sur l’immunotransfert.
L’immunomicroscopie électronique (IME) directe utilisant la
peroxydase comme marqueur est la seule technique permettant la
localisation fine des autoanticorps des patients in vivo.
Différents
aspects morphologiques permettent d’identifier les diverses DBAI.
1- Maladies du groupe des pemphigoïdes :
La pemphigoïde bulleuse et la pemphigoïde gravidique présentent
le même aspect avec des dépôts immuns fins et réguliers situés dans
la partie haute de la lamina lucida en regard des hémidesmosomes.
Dans la pemphigoïde cicatricielle, l’IME est un critère
diagnostique en révélant des dépôts plus épais moniliformes
recouvrant toute la hauteur de la lamina lucida et débordant sur la
lamina densa.
2- Dermatose à IgA linéaire
:
Différents types de dépôts peuvent être observés ; l’aspect le plus
caractéristique est représenté par l’image en miroir correspondant à
des dépôts de type pemphigoïde dans la lamina lucida, symétriques
de dépôts fins observés dans la zone des fibrilles d’ancrage dans le
derme superficiel.
D’autres types de dépôts peuvent être
observés, au niveau de la lamina lucida exclusivement ou dans le
derme superficiel ; ces aspects différents correspondent
à l’hétérogénéité immunopathologique de cette maladie.
3- Dermatite herpétiforme :
L’IME directe montre la présence de dépôts épais et mal limités dans
le derme superficiel au sommet des papilles dermiques
correspondant à l’aspect granuleux des dépôts d’IgA en
immunofluorescence directe.
4- Maladies du groupe des épidermolyses bulleuses
acquises (EBA) et lupus bulleux
:
Elles sont caractérisées par des dépôts dans la zone des fibrilles
d’ancrage.
Les dépôts sont plus épais et débordent souvent sur la
lame dense dans les EBA inflammatoires alors qu’ils en sont
séparés par un espace clair aux électrons dans les formes chroniques.
L’aspect des dépôts est identique dans les lupus
bulleux avec anticorps anticollagène VII.
C - LICHEN BULLEUX :
Au cours du lichen plan et du lichen scléroatrophique bulleux, on
observe un clivage au niveau de la zone de jonction avec des
altérations de la lamina densa qui paraît effacée progressivement.
Pathologie dermique :
A - DERMATOSES DE SURCHARGES ACQUISES :
1- Amylose
:
Les dépôts amyloïdes, de nature protéique anhiste, sont observés
dans les espaces extracellulaires du derme, colorés en rose pâle par
l’hématéine-éosine et plus faiblement par le PAS (periodic acid Schiff
coloration).
Classiquement, le diagnostic est confirmé par les
colorations spéciales.
La substance amyloïde est colorée en rouge vif
par le rouge Congo, en vert-jaune par le rouge Congo en lumière
polarisée, fluorescente jaune-vert par la thioflavine T en lumière
ultraviolette, métachromatique, en rouge par le violet de Paris.
L’interprétation de ces techniques est parfois difficile entre amylose,
lichen amyloïde (colorations spéciales souvent négatives), milium colloïde et hyalinose cutanée.
La microscopie électronique apporte
alors des images très caractéristiques des dépôts amyloïdes.
La structure fibrillaire dermique, très dense, est composée de fibrilles
non ramifiées, rigides, linéaires, d’un diamètre variant de 6 à 10 nm,
d’une longueur de 30 à 1 000 nm qui s’entrecroisent souvent et se
groupent pour former un réseau irrégulier plus ou moins serré.
Ces
fibrilles amyloïdes se distinguent facilement de la structure non
filamenteuse amorphe avec espaces vides du milium colloïde et des
pseudofilaments ondulés de substance amorphe de la hyalinose
cutanée donnant un aspect à la fois granuleux et filamenteux.
2- Myxoedème prétibial des dysthyroïdies :
Les dépôts de mucine apparaissent dans le derme comme des
microfibrilles, d’épaisseur variable, plus ou moins tortueuses, anastomosées en
mailles qui dissocient les fibres conjonctives. Une substance
amorphe granulaire remplit les mailles de ce réseau.
3- Thésaurismoses médicamenteuses
:
En microscopie électronique, les grains d’argent de l’argyrie se
visualisent dans les macrophages puis sur les fibres élastiques, les
basales sudorales et vasculaires, les fibres nerveuses et les muscles
lisses.
Les antipaludéens de synthèse et l’amiodarone
s’accumulent dans les cellules endothéliales et épithéliales sous la
forme de corps denses intralysosomiaux.
B - DERMATOSES DE SURCHARGE CONGÉNITALES :
Certaines de ces thésaurismoses comme l’adrénoleucodystrophie, la
lipogranulomatose de Farber, la mucolipidose, la céroïdolipofuchsinose,
la leucodystrophie métachromatique et la maladie de
Krabbe présentent des images ultrastructurales spécifiques.
D’autres,
telles que les mucopolysaccharidoses, les sphingolipidoses et la
gangliosidose à GM1 partagent des images ultrastructurales
communes.
L’abondance et la localisation des dépôts permettent
parfois de les classer.
1- Adrénoleucodystrophie :
L’étude ultrastructurale de la peau montre des inclusions lamellaires
spiculaires peu nombreuses.
Dans une observation, des images en « fleur de coton » ont été
signalées dans une biopsie musculaire.
2- Lipogranulomatose de Farber :
Dans la peau, on retrouve en microscopie électronique, des corps
vermiformes ou corps de Farber et plus rarement de grandes vacuoles vides,
arrondies, en forme de « banane ».
Ces dernières se voient davantage dans les nerfs périphériques.
3- Mucolipidose de type II :
En microscopie électronique, fibroblastes endo- et périneuraux, cellules de
Schwann des axones amyéliniques sont fortement vacuolisés.
À l’intérieur des vacuoles, se trouvent des profils membranaires
parallèles ou concentriques ainsi que des figures en anneaux.
4- Céroïdolipofuchsinose :
La céroïde correspond à des inclusions curvilignes et rectilignes à
structure multilamellaire à l’intérieur de citernes dont la membrane
est nettement bordée de granules denses.
Ils seraient spécifiques de
la forme infantile précoce.
La lipofuchsine se présente sous forme
de lamelles concentriques alternant bandes sombres (70) et bandes
claires (25) donnant l’aspect en « empreintes digitales ».
Ces
inclusions fortement osmiophiles, situées uniquement dans les cellules
endothéliales seraient spécifiques de la forme tardive. Dans la
forme juvénile, les deux types d’inclusion semblent coexister.
Cette classification n’a pas été toujours retrouvée.
5- Leucodystrophie métachromatique
:
Des dépôts prismatiques situés dans les structures nerveuses
cutanées (cellules de Schwann) caractérisent cette maladie.
6- Maladie de Krabbe ou leucodystrophie globoïde
:
Les inclusions observées dans les cellules de Schwann mais aussi
dans les cellules claires des glandes eccrines, prennent une forme d’aiguille et
parfois une configuration cristalline.
7- Mucopolysaccharidoses (MPS)
:
L’étude ultrastructurale a un intérêt diagnostique évident mais ne
permet pas de différencier les MPS de Hurler, de Hunter, de
Sanfilippo.
Dans la MPS de Morquio, des inclusions ont été
observées dans la chambre antérieure de l’oeil mais pas dans la
peau.
Seule semble varier l’importance de la surcharge.
On
observe dans presque tous les types de cellules présentes dans la
peau (fibroblastes, histiocytes, cellules de Schwann des petits nerfs
cutanés, cellules musculaires lisses, péricytes, cellules glandulaires
et parfois kératinocytes) des inclusions vacuolaires vides ou remplies
de matériel polysaccharidique filamenteux ou granulaire, très
nombreuses déformant parfois la cellule de façon importante.
Des
corps osmiophiles et des structures lamellaires lipidiques peuvent
s’associer, surtout dans les cellules de Schwann des axones
amyéliniques.
Ces structures ne sont pas spécifiques des MPS mais
leur répartition peut orienter le diagnostic.
8- Maladie de Fabry
:
Cette sphingolipidose se caractérise en microscopie électronique par
les « corps zébrés » correspondant à des inclusions lysosomiales (de céramide trihexoside) alternant bandes sombres et bandes claires
avec une périodicité de 5 nm.
Comme les autres sphingolipidoses
(maladie de Niemann-Pick, de Gaucher), on observe les mêmes
structures lamellaires lipidiques que dans les MPS, mais moins abondantes.
9- Gangliosidose à GM1 ou
maladie de Norman-Landing :
Témoin de la surcharge mixte, le matériel mucopolysaccharidique
(vacuoles claires parfois remplies d’une fine substance
granulofilamenteuse) se localise dans les macrophages, les parois
vasculaires, les fibroblastes dermiques, endo- et périneuraux et les
dépôts lipidiques (corps granulomembranaires denses et inclusions
à bandes claires et sombres [gangliosidique]) se situent dans les
cellules de Schwann amyéliniques et les petits axones
amyéliniques.
10- Glycogénoses
:
Elles révèlent de grandes vacuoles vides ou granuleuses associées à
des corps osmiophiles.
Les glycogénoses II et III pourraient se
différencier selon le type de cellules atteintes dans la peau.
C - MALADIES DU COLLAGÈNE
ET DES FIBRES ÉLASTIQUES :
Les maladies héréditaires du tissu conjonctif sont souvent classées
en maladies du collagène ou maladies des fibres élastiques.
Cependant, les anomalies morphologiques ultrastructurales sont
souvent mixtes atteignant les deux types de fibres.
Nous avons donc
choisi de les traiter ensemble.
Les images en microscopie
électronique des fibres de collagène et des fibres élastiques sont
variées mais non spécifiques d’une maladie donnée.
Le diagnostic
sera donc plutôt orienté par un faisceau d’arguments.
1- Altération des fibres de collagène
:
* Collagène en forme de « fleur » :
De loin l’anomalie la plus fréquente, cet aspect de « fleur » se voit
en section transversale à l’intérieur des faisceaux de collagène.
En section longitudinale, elles forment des « fagots » de
fibres épaisses s’entortillant.
Ces fibres conservent leur striation
habituelle.
Cet aspect en « fleur » peut se voir de façon acquise dans
l’élastose actinique.
* Collagène « dentelé » :
Les fibres apparaissent légèrement différentes des fibres
environnantes de par leur contour en dents de scie. Cette image
correspondrait à des fibres en « fleur » en formation.
* Collagène « effiloché » :
Anomalie rare, les fibres apparaissent effilochées soit sur toute leur
longueur, soit à leur extrémité.
Parfois, les fibres normales ou les
fibres en « fleur » semblent effilochées.
* Diamètre des fibres qui ont une forme « normale »
:
Autour de ces fibres en « fleur », effilochées ou dentelées, les fibres
de collagène ont un aspect normal.
Cependant, elles sont souvent
plus grosses ou plus petites que les fibres normales de collagène.
Les deux types peuvent cohabiter.
2- Altérations des fibres élastiques
:
Les fibres élastiques sont composées d’élastine et de microfibrilles.
Les anomalies peuvent atteindre l’un ou l’autre de ces éléments ou
les deux.
Les images en microscopie électronique sont peu
spécifiques et ne permettent pas d’individualiser une maladie.
* Fibres élastiques :
Il peut s’agir de déficit ou d’excès, de fibres plus petites ou plus
grandes, d’aspect anormal ou non et dont la distribution peut être
inhabituelle.
Les fibres élastiques peuvent être épaisses, très
anastomosées, d’aspect variable ou « mitées ».
* Microfibrilles :
La quantité et/ou l’organisation des microfibrilles changent mais la
forme reste la même.
* Élastine
:
Parfois, des dépôts plus ou moins importants d’élastine forment de
véritables globules peu denses indépendants ou attachés aux microfibrilles.
Des dépôts peuvent apparaître réticulés ou granuleux,
fortement marqués par les colorations cationiques.
D - TUMEURS DES TISSUS MOUS :
Toutes les tumeurs cutanées possèdent des images propres à leur
tissu.
Nous n’envisagerons que les tumeurs pour lesquelles la
microscopie électronique apporte régulièrement une aide au
diagnostic. Dans certains cas, les images sont très spécifiques.
1- Carcinome neuroendocrine
ou tumeur à cellule de Merckel :
L’examen ultrastructural montre des cellules à noyaux irréguliers.
Le cytoplasme contient des granulations denses aux électrons qui
sont des vésicules à coeur dense entouré d’un halo clair.
Les
filaments intermédiaires de kératine se regroupent en faisceaux périnucléaires.
2- Sarcome épithélioïde :
En microscopie électronique, les images sont assez homogènes.
Les
noyaux sont déchiquetés, irréguliers et encochés.
Dans le
cytoplasme, les filaments intermédiaires de vimentine plus ou moins
nombreux d’une cellule à l’autre, s’organisent en feutrage diffus
(lâche ou serré) et en faisceaux isolés ou enchevêtrés prenant parfois
un aspect de tonofilaments.
La membrane cellulaire présente des filipodes et des microvillosités typiques déformant les contours.
Sous la membrane, des filaments accumulés s’organisent en
hémidesmosome, voire plus rarement en desmosome.
3- Tumeurs indifférenciées
:
Dans d’autres cas (souvent les tumeurs peu différenciées), la
microscopie électronique permet d’orienter le diagnostic vers un
type tissulaire, lorsque l’immunohistochimie est prise en défaut
comme dans le léiomyosarcome (filaments, corps denses et
micropinocytose marquée), le rhabdomyosarcome (filaments fins et
épais, structure sarcomérique et stries en Z), les tumeurs malignes
des nerfs périphériques (interdigitations cellulaires, structures
« jonctionnelles »), l’histiocytofibrome malin (cellules histiocytaires
et fibroblastiques), le liposarcome (inclusions lipidiques), le
mélanome à cellules claires (mélanosomes à l’intérieur de cellules
qui ressemblent à des cellules de Schwann).
Dans les tumeurs annexielles, la microscopie électronique permet
parfois de différencier la nature apocrine ou eccrine d’une tumeur.
E - INFILTRATS CELLULAIRES :
1- Histiocytoses :
Elles sont classiquement séparées en histiocytoses langerhansiennes
et non langerhansiennes.
Certaines images sont communes.
* Granule de Birbeck ou corps X ou corps langerhansien :
C’est l’image typique des cellules de Langerhans. Il s’agit d’un
bâtonnet à axe central, entouré d’un espace clair, comparé à une
« fermeture éclair ». Parfois renflé à une extrémité, il réalise
le type en « raquette ».
* Corps en virgule :
Il est formé de deux membranes de 60 , séparées par un espace clair
de 80.
Il est recourbé à une extrémité en virgule.
*
Inclusions cytoplasmiques pléomorphes :
Ce sont des structures complexes, arrondies, de taille variable,
d’aspect clair au centre contenant des inclusions très polymorphes,
limitées par une membrane simple.
Parfois, il existe au
contact de la membrane des zones très denses aux électrons,
allongées ou arrondies contenant des microvésicules claires.
*
Inclusions lysosomiales :
Elles sont variées.
Il peut s’agir de corps denses microvésiculaires,
de corps lamellaires allongés, réguliers, de corps myéloïdes d’aspect
concentrique ou de phagosome unique.
* Inclusions lipidiques :
Ce sont des inclusions de taille variable, arrondies, sans membrane
limitante.
Ces images ultrastructurales s’associent de façon assez spécifique en
fonction du type d’histiocytose.
2- Lymphome cutané à cellules T :
La cellule caractéristique de l’infiltrat est la cellule de Sézary-Lutzner.
Elle possède un noyau cérébriforme, fortement circonvolué,
habituellement reconnaissable en microscopie optique.
La
microscopie électronique peut retrouver ces images nucléaires
lorsque la microscopie optique ne retrouve que des lésions
aspécifiques.
Cependant, ces observations sont à nuancer car des
cellules de Sézary-like se voient parfois dans les dermatoses
inflammatoires comme la dermatite atopique ou le psoriasis.
L’index
de contour nucléaire (= périmètre du noyau/racine carrée de la
surface du noyau) pourrait apporter des arguments en faveur du
lymphome.
Un index supérieur à 7 ou au moins supérieur à 16 selon
les auteurs autoriserait le diagnostic de lymphome T cutané.
De
plus, seul le lymphome T présenterait dans l’infiltrat plus de 50 %
de cellules avec un index supérieur à 7. Plus l’index est élevé, plus
le pronostic serait mauvais.
F - INFECTIONS DERMIQUES :
La microscopie électronique ne possède plus qu’un rôle limité dans
le diagnostic des infections du derme.
Elle permet parfois de
visualiser un agent infectieux lorsque la culture est négative, difficile
ou impossible (en particulier certaines bactéries, mycoses
profondes...) ou lorsque d’autres techniques immunohistochimiques
ne sont pas disponibles.
Elle reste toutefois indispensable
pour la recherche fondamentale sur les micro-organismes, pour la
découverte de nouveaux agents infectieux et pour suspecter le rôle
des micro-organismes dans certaines maladies.
Rappelons à titre
d’exemple, la découverte de ces bacilles, de 0,2 à 0,5 ím de large et
1 à 3 ím de long, dont la paroi trilamellaire est épaisse et qui se
groupent autour des vaisseaux du derme.
La microscopie
électronique avait confirmé l’origine infectieuse de l’angiomatose
bacillaire, laissant ensuite la place aux techniques de culture, de
sérologie et de PCR (polymerase chain reaction) pour l’identification
de Rochalimaea henselae et quintana.
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