Introduction :
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.
* Ichtyoses par prolifération :
+ Érythrodermie congénitale ichtyosiforme sèche (EICS) :
De survenue congénitale ou après bébé-collodion.
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.
* Ichtyoses par acanthokératolyse :
+ Érythrodermie congénitale ichtyosiforme bulleuse (EICB) :
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.
+ Desquamation familiale continue ou « peeling skin syndrome » :
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.
