Anatomie et cytologie pathologiques

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La notion de lésion :

L’étude des organes sains constitue l’objet de l’anatomie pathologique et de l’histologie.

Au cours des maladies, la structure des cellules, des tissus et des organes se modifie souvent : l’étude de ces modifications constitue l’anatomie pathologique (« Pathology » des Anglo-saxons).

Cette modification pathologique, décelable par l’observation, constitue une « lésion »: c’est l’altération morphologique ou la transformation de la structure normale des cellules, de l’architecture d’un tissu ou d’un organe, d’un ou de plusieurs constituants d’un ou de plusieurs organes.

L’anatomie pathologique consiste donc à rechercher, classer et interpréter ces lésions, qui forment le « substratum lésionnel » de certaines maladies.

En fait, toutes les maladies observées en clinique humaine n’ont pas un substratum lésionnel décelable, du moins avec les moyens dont on dispose à un moment donné (par exemple, certaines maladies ou psychoses).

Cela ne signifie pas que ce substratum n’existe pas (on décrit ainsi dans plusieurs maladies neuropsychiatriques des modifications des amines cérébrales et des neurotransmetteurs).

On oppose souvent les affections « fonctionnelles » (sans lésion anatomique connue) aux affections « organiques », dont les lésions sont précisées et visibles : ces dernières deviennent de plus en plus nombreuses.

Il est utile de préciser ici quelques définitions :

A – Lésion :
Anatomie et cytologie pathologiques

Toute altération morphologique décelable par un quelconque moyen d’observation et qui constitue la cause ou la conséquence d’un processus morbide (maladie).

B – Lésion élémentaire :

Catégorie de lésion que l’on peut décrire en faisant l’analyse d’une image pathologique ; elle dépend de l’organe et de l’étiologie, et n’est pas toujours connue

C – Ensemble lésionnel :

Résultat de l’association et de l’évolution des différentes lésions élémentaires, qui réalise une image histologique permettant habituellement le diagnostic.

D – Processus lésionnel :

Evolution et enchaînement des lésions élémentaires au cours d’un processus pathologique.

Utilité de l’anatomie pathologique : sa place en médecine

L’utilité de l’anatomie pathologique est double :

A – Sur le plan pratique :

Elle permet le diagnostic de certaines maladies, confirmant ou infirmant le diagnostic clinique.

A la différence d’autres examens de laboratoire (biochimiques par exemple), l’Anatomie Pathologique fournit une interprétation diagnostique, faisant intervenir personnellement le pathologiste, et non simplement un chiffre, comme c’est le cas pour les dosages (urée, etc…) ; c’est ainsi qu’elle est beaucoup plus proche que la biochimie de la clinique, dont elle suit la même démarche d’esprit.

Ceci explique que l’interprétation diagnostique ne soit pas toujours facile ni forcément formelle.

Elle apprécie l’histo-pronostic des tumeurs : bénignité, malignité, grade de malignité, etc…

Elle précise le stade évolutif de la maladie (par exemple dans les néphrites par ponction biopsique du rein)

Elle peut aussi guider la thérapeutique, en identifiant, par exemple, les tumeurs radiosensibles ou radiorésistantes (ex: tumeurs médiastinales).

B – Sur le plan plus théorique :

La confrontation des lésions anatomo-pathologiques et des symptômes cliniques a permis de décrire les maladies, de les classer (nosologie) : c’est la « méthode anatomo- clinique ».

Ce type de classification est utilisé lorsque la cause n’est pas connue (classification étiologique), ce qui reste malheureusement le cas pour beaucoup d’affections.

Matériel de travail de l’anatomopathologiste :

L’étude des lésions peut se faire :

• à l’oeil nu (anatomie pathologique macroscopique),

• à l’aide d’un microscope, qui décèle les altérations plus discrètes

A – L’examen macroscopique :

Il s’agit d’un examen direct à l’oeil nu. Plusieurs éventualités sont possibles :

1- Etude des lésions sur le sujet vivant :

• Inspection directe pour les lésions externes visibles (cutanées, mélanomes malins…), ou au cours des interventions chirurgicales

• Examen des pièces opératoires

• Explorations endoscopiques instrumentales, avec vision directe des cavités de l’organisme : bronchoscopie, gastroscopie, rectoscopie, cytoscopie, laparoscopie, etc…

2- Etude des lésions sur les cadavres (autopsies, nécropsie) :

L’autopsie ou nécropsie est l’examen anatomo-pathologique pratiqué sur un cadavre ou une partie de cadavre, dans le but de préciser les lésions responsables des symptômes cliniques observés, d’établir des traitements appliqués ; elle fournit des renseignements importants sur les causes de mortalité (épidémiologie).

a- L’autopsie hospitalière (« vérification » anatomique du diagnostic clinique) :

Elle est pratiquée dans les services centraux d’Anatomie Pathologique.

Elle est réglementée en France par deux décrets (du 31 Décembre 1941 et du 21 Octobre 1947 qui stipulent que « dans les établissements hospitaliers figurant sur une liste établie par le Ministère de la Santé Publique, si le médecin-chef de service juge qu’un intérêt scientifique ou thérapeutique le commande, l’autopsie et les prélèvements pourront, même en l’absence d’autorisation de la famille, être pratiqués sans délai » ; ces dispositions ont été remaniées récemment par la loi du 22 décembre 1976 relative aux prélèvements d’organes, et le décret du 31 Mars 1978.

Pratiquement, l’autopsie peut être réalisée sur demande signée par le Chef du service hospitalier, établie sur un bon fourni par l’administration et visé par elle (c’est le directeur de l’Hôpital qui autorise l’autopsie).

Si le décès date de moins de 24 heures, il faut que deux médecins de l’Hôpital (en principe pris sur une liste établie après délibération du Conseil d’Administration et approuvée par la Préfecture) « certifient s’être assurés, par tous les procédés reconnus valables par le Ministère de la Santé Publique, de la réalité de la mort ».

Les procédés sont la section de l’artère radiale au poignet ou l’injection intraveineuse de fluorescéine, ou l’injection sous-cutanée d’éther.

Pour des raisons humanitaires, l’administration recommande un délai de 3 heures entre le décès (dont l’heure apparaît sur le Certificat de Décès signé par un médecin hospitalier) et le début de l’autopsie.

Il existe un certain nombre de cas où l’autopsie n’est pas autorisée par l’Administration :

• Si la famille s’y oppose (décret du 17 Avril 1943) et/ou si le sujet a fait connaître de son vivant son opposition : en fait, cette dernière est la seule valable sur le strict plan légal mais l’usage s’est établi de tenir compte aussi de l’opposition de la famille (laquelle est alors sensée faire état de l’opposition que lui aurait manifesté le malade de son vivant).

• Si le sujet bénéficie d’une pension militaire.

• Si le décès est dû à un accident du travail ou à une maladie professionnelle.

• Si le sujet n’est pas de nationalité française.

• Si le sujet a déclaré certaines religions : musulmans, israélites.

• si le décès est dû à une cause « suspecte » (suicide, crime).

• enfin, dans le cas où le malade a fait, avant de mourir, « don de son corps à la science » : en pareil cas, le cadavre devient propriété exclusive du laboratoire d’Anatomie le plus proche.

b- l’autopsie médico-légale :

Elle est pratiquée sur réquisition du Procureur de la République (ou de ses substituts), en cas de « mort violente » mentionnée sur le Certificat de Décès.

Elle a lieu à l’Institut Médico-Légal et est réalisée par un Médecin Légiste, qui peut ensuite demander un « avis technique » à l’Anatomo-Pathologiste.

Si le Procureur de la République ne demande pas l’autopsie, il est possible au Médecin Légiste de délivrer à l’Anatomo-Pathologiste une autorisation écrite de pratiquer l’autopsie hospitalière habituelle.

La pratique des autopsies permet de se rendre compte des causes réelles des décès dans un pays donné (épidémiologie »)

Ex : les statistiques des Compagnies d’Assurances : certaines statistiques montrent que la vraie cause du décès n’a été diagnostiquée avant celui-ci que dans 25 à 40% des cas.

L’autopsie doit être pratiquée aussi précocement que possible après le décès pour éviter l’autolyse cadavérique.

B – L’examen microscopique :

Il faut ici recourir à des prélèvements, qui subiront une préparation permettant ensuite de les interpréter.

Ces prélèvements sont recueillis dans diverses conditions :

1- Sur le vivant :

Il s’agit de la biopsie, dont la qualité est toujours meilleure parce qu’elle concerne un tissu frais : le terme de biopsie désigne l’examen anatomo-pathologique pratiqué sur un prélèvement effectué chez un être vivant ; l’usage s’est établi de l’utiliser également pour désigner le prélèvement lui-même ; celui-ci peut être effectué dans différentes conditions :

• Biopsie sur une pièce d’exérèse chirurgicale.

• Biopsie au cours d’une intervention « exploratrice ».

• « Biopsie-exérèse », qui est le prélèvement de la totalité d’une lésion dans un but curatif et diagnostic.

• Biopsie au cours des explorations endoscopiques (méthode de plus en plus utilisée) grâce à un matériel et à des pinces spéciales.

• Ponction biopsique transcutanée, grâce à une aiguille munie d’un mandrin tranchant qui retire une petite « carotte » de tissu ou de parenchyme (ex : ponctions-biopsies de foie, de rein, de plèvre, os, etc…) (la « drill-biopsie » est pratiquée à l’aide d’un trocart tournant).

• Utilisation de capsules qui se referment au cours du transit intestinal.

• Par ponction à l’aiguille fine, avec aspiration forcée dans une seringue, qui retire des cellules isolées, mais ne renseigne pas sur l’architecture de l’organe ou de la lésion.

Par exemple : ponction ganglionnaire (adénogramme), de rate (splénogramme), de moelle osseuse (myélogramme, différent de la véritable biopsie de moelle osseuse), ponction transpariétale dirigée sur les images rondes radiologiques du poumon, cytoponctions à l’aiguille de nombreux viscères et de lésions (y compris des tumeurs cérébrales, au besoin avec méthode de repérage radiologique très spéciales).

• Par examen cytologique de liquides (liquide pleural, urines, épanchements péritonéaux) : cytopathologie.

2- Au cours de l’autopsie :

Il faut prélever aussi tôt que possible pour éviter l’autolyse cadavérique, c’est-àdire la destruction spontanée des organes après la mort, laquelle est plus ou moins rapide selon les viscères

• Précoce pour le tube digestif en raison de la présence d’enzymes protéolytiques et de germes.

• Précoce également pour la médullo-surrénale.

• Tardive, par contre, pour les muscles, la peau…

Les modalités de l’examen microscopique (histopathologie) :

A – But et techniques générales :

Le but de l’examen microscopique est d’étudier des fragments très minces de tissu, qui seront examinés par transparence (coupes de 2 à 10 micromètres d’épaisseur pour la microscopie optique, c’est-à-dire taille moyenne d’une cellule). Diverses modalités peuvent être utilisées :

• La microscopie optique est la technique la plus courante, permettant d’apprécier les anomalies cellulaires et les désordres architecturaux, c’est-à-dire la morphologie lésionnelle ; elle utilise des grossissements allant de 10 fois à 1000 fois.

• L’histochimie qui, grâce à des colorants spécifiques des constituants ou des produits cellulaires, permet de visualiser ces constituants dans une cellule.

Cette méthode utilise une véritable réaction chimique, pratiquée sur la coupe tissulaire (ex: réaction de Perls pour mise en évidence des pigments ferriques).

• L’immunohistochimie, de plus en plus pratiquée à l’heure actuelle, soit en lumière ordinaire, soit en fluorescence, est capable de détecter une substance ou un constituant par mise en évidence indirecte d’un anticorps spécifique (anticorps monoclonaux) dirigé contre cette structure ou cette substance (mise en évidence des cytokératines dans les tissus épithéliaux, de la desmine dans les tissus musculaires, de la protéine gliofibrillaire acide dans les astrocytes, etc…).

• L’enzymologie, grâce à un changement de coloration, décèle la présence d’enzymes cellulaires et dépiste les troubles métaboliques intracellulaires ; cette méthode nécessite souvent une conservation préalable du fragment dans l’azote liquide.

• L’histomorphométrie permet une appréciation quantitative au moyen d’appareils optiques plus ou moins sophistiqués et automatiques (taille moyenne des noyaux, degré de fibrose d’un tissu, calibres des différentes populations de cellules musculaires, etc…).

• L’examen en lumière ultraviolette décèle la fluorescence naturelle de certaines substances intracellulaires, préalablement imprégnées ou non par un indicateur particulier (amylose).

• L’examen en contraste de phase permet de voir les cellules « vivantes », non fixées et non colorées.

• L’examen en lumière polarisée dépistera les corps biréfringents tissulaires (silice, talc) ..

• Les cultures de tissus peuvent être également utilisées.

• La microscopie électronique permet l’étude des organites intracellulaires, au moyen de colorations par des sels métalliques (acétate d’uranyle, citrate de plomb, etc…) (techniques de transmission et de « balayage » ; plus longue à pratiquer, elle est moins utile au diagnostic immédiat.

• On pourrait encore citer des techniques plus sophistiquées de biologie moléculaire (hybridation in situ…).

B – Modalités dans le temps :

1- Examen immédiat (extemporané) :

Il peut être nécessaire de connaître la nature précise d’une lésion pendant l’intervention chirurgicale, afin de conduire celle-ci vers une exérèse large ou limitée (ex : les tumeurs du sein).

On examine alors le tissu à l’état frais, après avoir pratiqué une coupe à main levée, grâce à un rasoir ou à une lame de bistouri, ou bien, si le tissu est trop mou, après l’avoir congelé (gaz carbonique ou « bombe » aérosol de liquide spécial).

Cette congélation peut être réalisée dans un appareil spécial réfrigérant contenant lui-même un microtome (microtome à cryostat) : on obtient ainsi des coupes de bien meilleure qualité. Dès qu’elle est obtenue, la coupe est colorée grâce à quelques gouttes de bleu de toluidine ou de May-Grünwald-Giemsa, puis rincée, montée et examinée.

Cette biopsie extemporanée fournit un résultat en quelques minutes, donnant le diagnostic ou permettant de savoir si l’exérèse passe en zone saine ; cette technique demeure, néanmoins, par certains côtés, relativement approximative et doit être toujours vérifiée ultérieurement par les techniques conventionnelles en examen différé.

2- Examen différé :

L’anatomo-pathologiste ne peut pas être en permanence dans les salles d’opération.

Aussi doit-on préserver les fragments qui lui seront adressés de l’autolyse et de la dessiccation : c’est le but de la fixation, étape importante de la technique histopathologique.

Cette fixation va rendre le fragment prélevé résistant à l’autolyse, immuable.

Elle entraîne, bien sûr, des artefacts, dont on devra tenir compte dans l’interprétation, car ils sont parfaitement connus.

C – Précautions :

Les précautions à prendre concernant les prélèvements destinés à l’examen histopathologique sont très importantes car elles vont conditionner les possibilités d’interprétation microscopique.

1- Qualité du prélèvement :

Eviter de déformer le fragment (pinces) ou de n’adresser que des débris coagulés (bistouri électrique) ; utiliser un flacon de transport à goulot large et ne pas y introduire, de force, un fragment trop gros (une fois fixé et durci, on ne pourra plus l’extraire du flacon et la fixation des parties profondes sera mauvaise) : le « poudrier » hospitalier est couramment utilisé.

2- Prélever si possible la limite entre le tissu sain et la lésion :

C’est là que les altérations sont le mieux visibles et le mieux comparables au tissu sain : au centre des tumeurs volumineuses, par exemple, existent souvent des nécroses qui détruisent toutes les cellules.

3- Volume du prélèvement :

L’épaisseur ne doit pas dépasser un demi-centimètre, sinon le fixateur ne pénétrera pas.

La surface totale importe peu si l’on dispose d’un flacon assez large.

Un fragment minuscule ne permettra pas toujours une interprétation valable (surtout en cas de ponction-biopsie).

4- Fixation immédiate :

Introduire le fragment dans le flacon préalablement empli de liquide fixateur (et non l’inverse).

Le liquide fixateur pourra varier selon les recherches à entreprendre : pour les examens courants de routine, les anatomo-pathologistes préfèrent le formol salé à 10%, ou l’AFA ( un mélange alcool-éther).

On peut utiliser également le liquide de Bouin (mélange de formol, d’acide picrique et d’acide acétique).

La fixation est réalisée en 24 à 48 h selon la taille du prélèvement.

Certains tissus (muscle) ne doivent pas être laissés trop longtemps dans le liquide de Bouin.

La quantité de fixateur doit être suffisante: 20 à 40 fois le volume du prélèvement.

Pour certaines études, on préférera tel ou tel fixateur au liquide de Bouin : formol pour les protides, fixateurs alcooliques pour les glucides, coupes en congélation pour les lipides et les activités enzymatiques.

5- La feuille d’envoi :

Etablir une feuille d’envoi pour le laboratoire d’Anatomie Pathologique, mentionnant le nom et le prénom du sujet, son âge, son sexe, la date du prélèvement, le lieu du prélèvement, le diagnostic clinique, ainsi que des indications sur l’aspect macroscopique de la lésion (taille, couleur, etc…) ; sur cette feuille d’envoi figureront également d’éventuelles questions particulières demandées au Pathologiste.

A l’arrivée au laboratoire, le fragment sera répertorié, puis inclus (en général dans la paraffine, parfois dans la résine), puis débité en coupes (grâce à un Microtom), coloré et interprété enfin par l’Anatomo-pathologiste : cette série d’opérations explique le délai apporté à la réponse analytique.

Il existe des cas particuliers :

• L’examen en microscopie électronique nécessite une fixation dans les secondes suivants le prélèvement, dans l’acide osmique ou la glutaraldéhyde ;

• Les méthodes cytologiques utilisent des frottis sur lame, des étalements de suc tissulaire ponctionné à l’aiguille fine, ou du culot de centrifugation de liquides pathologiques (épanchements des séreuses par exemple).

Cytopathologie :

Il s’agit de l’étude de cellules isolées exfoliées.

A – Intérêt :

• Dépistage

• Diagnostic complémentaire à l’histologie

• Surveillance

• Prélèvement anodin, facile à répéter

B – Matériel de travail :

1- Frottis :

a- Méthodes :

• Grattage à la spatule d’Ayre du col utérin et/ou cytobrush pour l’endocol.

• Brossage à l’aide de brosses endoscopiques.

• Scarification par vaccinostyle.

b- Les tissus étudiés :

Ils sont très nombreux et on recueille le « matériel » cellulaire au niveau des tissus suivants :

• Muqueuse : frottis utérin, endo et exocervical, cul-de-sac vaginal latéral

• Muqueuse buccale

• Brossage endoscopique oesophagien, bronchique, etc…

• Epiderme

Le recueil du matériel cellulaire se fait sur lame et par étalement, mais il nécessite des précautions indispensables ; il faut utiliser des lames propres, sèches, dégraissées au chiffon sec et gravées préalablement au nom du malade.

L’étalement doit être immédiat dans les secondes qui suivent le prélèvement, d’un seul geste, sans écraser le matériel cellulaire, sans repasser deux fois au même endroit.

2- Liquides :

Liquide pleural, ascite, liquide péricardique, liquide articulaire, liquide de lavage endo-utérin ou endo-bronchique.

On fait un prélèvement par ponction à l’aiguille ou au trocart sur un tube sec et stérile et on achemine le plus rapidement possible le flacon toujours muni d’une étiquette au laboratoire.

Dès qu’il existe un délai pour l’acheminement du prélèvement au laboratoire, il faut conserver au réfrigérateur (+4°C) et prélever sur tube à EDTA (anticoagulant).

3- Ponctions d’organes pleins :

On utilise cette méthode au niveau du ganglion, du sein, du pancréas, des glandes salivaires ou s’efforçant de ramener du matériel cellulaire.

Elle est de plus en plus utilisée et réalisée sous échographie.

On ponctionne des organes superficiels ex. : ganglions du sein, glandes salivaires ; grâce aux progrès des techniques de localisation radiologique

– échographie, TDM

– on ponctionne également les organes profonds – pancréas, foie, poumon…

– Exemples :

• Ponction ganglionnaire

Matériel utilisé : une seringue de 20 cc avec une aiguille intraveineuse.

Faire le vide dans la seringue, piquer et remuer l’aiguille pour dilacérer.

Projeter doucement le matériel sur la lame, étaler délicatement avec l’aiguille.

• Apposition ganglionnaire

Sélectionner en deux le ganglion frais et déposer délicatement la tranche de section sur une lame de verre très propre, dégraissée, renouveler cette apposition sur 6 ou 7 lames.

Mettre le nom du patient sur une étiquette, laisser sécher à l’air libre.

Envoyer à l’anatomocytopathologiste.

C – Techniques cytologiques :

1- Préparation des frottis :

Frottis reçus directement étalés par le clinicien (ex : frottis cervico-utérin)

Frottis à faire étaler aux laborantines après centrifugation : ce sont les aspirations bronchiques, les liquides d’épanchement sur lesquels on va faire une centrifugation puis réaliser un étalement du culot.

Le liquide céphalo-rachidien est souvent paucicellulaire et nécessite une cytocentrifugation.

Les urines sont traitées après passage sur filtre millipore.

2- Fixation et coloration :

De la fixation utilisée dépend le type de coloration

D – Coût d’un examen cytologique :

Un frottis vaginal utérin est côté P ou BP 55.

Division de l’anatomie pathologique :

Deux parties s’individualisent :L’anatomie pathologique spéciale et l’anatomie pathologique générale.

A – L’anatomie pathologique spéciale :

Elle étudie les secteurs particuliers de l’organisme : affections cardiaques, rénales, etc…

B – L’anatomie pathologique générale :

C’est elle qui fait l’objet de cet ouvrage : l’organisme est composé de tissus (ensemble de cellules adaptées à une même fonction), qui se réunissent pour former des organes.

Les tissus sont constitués de cellules, de substances fondamentales, de fibres.

Chaque constituant tissulaire (et cellulaire) peut présenter des altérations structurales qui représentent les lésions élémentaires, dont s’occupe l’Anatomie Pathologique générale : cette dernière permettra de reconnaître si une cellule ou un tissu sont anormaux.

Ces lésions des cellules, des fibres, des substances fondamentales se grouperont de façon variable au cours des processus morbides ; et les modes de groupement évoqueront telle ou telle maladie.

L’anatomie pathologique générale se divise en plusieurs parties :

1- Les lésions élémentaires :

Altérations des cellules et de leurs constituants Altérations des substances intercellulaires et fondamentales.

2- Les principaux processus morbides :

Ils constituent les différents chapitres de l’anatomie pathologique générale :

• L’inflammation (suffixe « ITE ») : réaction à une agression, visant à éliminer l’agent causal et à provoquer un retour à l’état normal (ex : hépatite)

• Les processus tumoraux (suffixe « OME ») : dérèglement de la multiplication cellulaire, soit limitée (tumeur bénigne), soit anarchique (tumeurs malignes ou cancer)

• Les processus dystrophiques (suffixe « OSE ») : troubles du métabolisme cellulaire (ex : glycogénoses, mélanoses…)

• Les lésions dues à des troubles circulatoires

• Les troubles du développement (embryonnaire ou foetal) : dysembryoplasies ou dysgénèses.

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