L`APPAREIL URINAIRE

HISTOLOGIE : APPAREIL URINAIRE
PCEM2
L’APPAREIL URINAIRE
Il possède une origine et des structures communes avec l’appareil génital.
Pour tous les êtres vivants il est nécessaire de maintenir la constance des paramètres
physico-chimiques du milieu interne ou homéostasie, le rein y participe.
L’appareil urinaire comprend les reins, les uretères, la vessie et l’urètre. Sa fonction
principale est d’assurer la production d’urine (reins), son stockage et son élimination (urètre
et vessie).
LE REIN
I - ANATOMIE
Il s’agit d’un organe pair rétro péritonéal situé entre T12 et L2. Le rein droit est plus bas
que le gauche du fait de la masse du foie lors du développement embryonnaire qui va gêner
son ascension.
Chaque rein pèse entre 125 et 150g. Ils ont une forme de haricot de 6cm de large, 12cm
de haut, 3cm de profondeur. La partie concave porte le nom de hile rénal, à son niveau va
pénétrer l’artère rénale et sortir la veine rénale et les voies excrétrices. Chez l’adulte la surface
est parfaitement lisse, elle est bosselée chez le fœtus et le nouveau-né.
Ils sécrètent :
o l’urine : permet l’élimination de l’eau et des métabolites en excès dans
l’organisme.
o la rénine (hormone)
o l’érythropoïétine (EPO)
II – ORGANISATION HISTOLOGIQUE
Le parenchyme rénal est disposé autour des premiers segments des voies excrétrices
représentés par les calices et le bassinet, il a un aspect hétérogène.
En périphérie on trouve une capsule conjonctive lisse chez l’adulte pour un rein
normal. Lors de l’autopsie on enlève cette capsule, cette décapsulation est facile pour un rein
sain, la capsule est adhérente quand il y a eu une lésion.
Sous la capsule on distingue deux territoires différents séparés par une ligne passant
par la base des pyramides :
o Le cortex rénal qui est lui-même subdivisé en deux régions :
 le cortex corticis, fin et sous capsulaire
 le labyrinthe, plus large
o La médullaire du rein, hétérogène dans sa composition :
 les pyramides de Malpighi (6 à 9 par rein). Leurs sommets étroits font
saillies dans les petits calices. On trouve de nombreux orifices qui
constituent l’aréa cribrosa (aire trouée). La base regarde vers l’extérieur et
est surmontée de petites pyramides : les pyramides de Ferrein. On en
dénombre 500 par pyramide de Malpighi. A cet endroit le tissu rénal a un
aspect strié du fait des structures tubulaires et de la vascularisation à
disposition longitudinale.
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les colonnes de BERTIN : ce sont des zones de parenchyme entre les
pyramides ayant le même aspect que le labyrinthe.
On définit deux éléments :
o Le lobe rénal : territoire de parenchyme rénal défini par deux lignes qui passent
par le centre des colonnes de Bertin jusqu’à la capsule.
o Le lobule rénal : zone de parenchyme centrée sur une pyramide de Ferrein.
A – ORGANISATION DU PARENCHYME
Un tube urinaire est une structure formée d’un néphron et d’un canal collecteur. Ces
deux structures ont une origine embryologique différente :
o Le néphron provient du blastème rénal (mésonéphros)
o Le canal collecteur provient du canal de Wolff (diverticule urétéral)
Ces tubes urinaires sont isolés les uns des autres par un tissu conjonctif interstitiel très
peu abondant, très richement vascularisé : il permet de nombreux échanges entre le néphron et
le sang.
1 – LE NEPHRON
Le nombre définitif de néphrons par rein à la naissance est de un million par rein.
Le néphron va s’ouvrir dans un canal collecteur (d’origine Wolffienne) qui forme le
canal urinaire. Le canal collecteur est commun à plusieurs néphrons.
Il comprend plusieurs parties :
o Le corpuscule de Malpighi : il correspond à l’appareil de filtration. A cet endroit
le sang va être filtré et donner l’urine primitive qui va cheminer dans les tubules
et être modifiée : ces réajustements s’effectuent grâce à des échanges avant
d’arriver au canal collecteur.
o Un long canal subdivisé en trois régions différentes :
 Le tubule proximal : situé entre le corpuscule de Malpighi et le
rétrécissement de diamètre. Dimensions : diamètre de 50 à 60 μm,
longueur 14 mm. On le divise en deux :
o Tubule contourné proximal
o Tubule rectiligne proximal ou branche descendante large de
Henlé
 La anse grêle de Henlé : elle a une forme d’épingle à cheveux avec une
portion descendante et une portion ascendante. Diamètre : 15 μm. Il
existe des néphrons avec une anse grêle excessivement courte
simplement représentée par la branche descendante de Henlé. On
envisage des néphrons longs ou courts. Il existe d’autres caractères
distinctifs : ex : position du corpuscule de Malpighi par rapport à la
surface du rein (plus proche de la capsule quand néphron court).
 Le tubule distal avec deux portions :
o Rectiligne
o Contournée. Au niveau de chaque néphron la portion contournée
du tubule distal vient quasiment au contact du corpuscule de
Malpighi au niveau de son pôle vasculaire (zone où pénètre
l’artère). Diamètre : 35μm. Les structures histologiques des
portions contournées et rectilignes sont identiques.
2 – LE TUBE COLLECTEUR
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Les néphrons se jettent dans le tube de Bellini de diamètre compris entre 100 et 200
μm. Ce diamètre augmente au fur et à mesure qu’on se rapproche de l’aréa cribrosa où il
s’ouvre.
3 – LE TISSU INTERSTITIEL
Le tissu interstitiel est plus abondant dans la région médullaire et est estimé à 20% du
parenchyme rénal (5% dans la corticale). On trouve énormément de capillaires sanguins qui
jouent un rôle essentiel dans les échanges.
4 – REPARTITION
Les corpuscule de Malpighi sont retrouvés dans tous les néphrons : dans les
labyrinthes du cortex et dans et les colonnes de Bertin.
Remarque : il ne pas confondre zone et substance corticale ou médullaire. Les colonnes de
Bertin sont des structures médullaires de substance corticale.
Toutes les portions contournées du néphron sont retrouvées dans tout le cortex (cortex
corticis, labyrinthe, colonnes de Bertin).
Toutes les portions rectilignes du néphron et du canal collecteur (tubule rectiligne
proximal, anse ascendante et descendante de Henlé, tubule rectiligne distal, canaux
collecteurs) sont retrouvés dans la région des pyramides (de Malpighi et de Ferrein) ; c’est ce
qui donne l’aspect strié, en corrélation avec les vaisseaux sanguins.
B – LE NEPHRON
1 – CORPUSCULE DE MALPIGHI
Il s’agit d’une petite sphère qui comprend 3 éléments constitutifs :
- la capsule de Bowman
- le glomérule vasculaire
- l’appareil juxtaglomérulaire
- Le glomérule vasculaire
c.f. schéma p 7-8
On a ouvert un des feuillets (pariétal, le plus périphérique) de la capsule de Bowman.
On observe alors une petite cavité : la chambre urinaire. Cette cavité présente des digitations
tapissées par un deuxième feuillet (viscéral, le plus interne). Entre les deux feuillets, on trouve
la chambre urinaire.
Les digitations représente le glomérule vasculaire.
On distingue deux pôles au corpuscule de Malpighi :
- le pôle vasculaire : le tube contourné distal se dispose entre l’artériole
efférente et l’artériole afférente. L’afférente se divise en 4 à 6 branches. A
partir de ces branches naissent des capillaires glomérulaires qui sont repris
par l’artériole efférente. Ce système est appelé système admirable.
Au sein de la chambre urinaire, les capillaires s’enroulent autour d’axes
conjonctifs : les axes mésangiaux constituant des armatures : on assiste
donc à l’émanation de l’appareil juxtaglomérulaire.
Les capillaires glomérulaires sont revêtus par un feuillet : le feuillet viscéral
de la capsule de Bowman.
- le pôle urinaire : la chambre urinaire contient le produit de la filtration du
sang : l’urine primitive.
c.f. schéma p 9-10
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La membrane basale est de type continu.
Les capillaires s’enroulent autour de tigelles mésangiales qui servent de supports.
Remarque :
Mesangiale : meso (tissu conjonctif et vasculaire) + angio (vaisseaux)
Les capillaires glomérulaires sont fenêtrés, ont un diamètre de 6 à 8 µm et ont la
particularité d’avoir un endothélium muni de pores de diamètre compris entre 50 et 100 nm,
appelés puits de filtration. Ils sont très nombreux : l’ensemble représente 1/3 de la surface
totale des cellules endothéliales.
La membrane basale est de type continu.
Les puits de filtration expliquent une discontinuité dans le film endothélial.
Ces capillaires s’enroulent autour des axes mésangiaux. Ces formations sont revêtues
par un revêtement épithélial très particulier formé par les plus grosses cellules que l’on va
rencontrer dans le glomérule vasculaire qui sont des cellules qui constituent le feuillet viscéral
de la capsule de Bowman et qui portent le nom de podocytes.
La membrane basale qui sépare le capillaire sanguin du revêtement épithélial
particulier que constitue le feuillet viscéral de la capsule de Bowman est commune au deux
structures. C’est à travers cette membrane basale que va s’effectuer la filtration glomérulaire.
c.f. schéma p 11-12
La longueur des capillaires glomérulaires pour les deux reins chez l’homme est de 50
km environ.
Les cellules mésangiales sont des cellules conjonctives mésenchymateuses qui ont une
forme étoilée. Certaines de ces cellules émettent des prolongements cytoplasmiques soit sous
la cellule endothéliale soit dans la lumière même du capillaire sanguin.
Ces cellules mésenchymateuses communiquent entre elles par des gap jonctions. Elles
ont des fonctions de phagocytose et joue un rôle important dans la pathologie comme les
glomérulopathies dans lesquelles il n’y a plus de phagocytose des complexes immuns qui vont
venir gêner la fonction de filtration.
- La capsule de Bowman
Elle possède deux feuillets qui sont excessivement différents dans leur structure
histologique.
Le feuillet pariétal est plaqué à la périphérie du corpuscule de Malpighi. Il est
constitué d’un épithélium pavimenteux simple. Au niveau du pôle urinaire, il va s’arrêter ; à
côté de lui on va trouver les néphrocytes (cellules épithéliales) qui vont constituer le tubule
proximal. En revanche au pôle vasculaire, le feuillet va se retourner et se poursuivre par le
deuxième feuillet.
Le feuillet viscéral est radicalement différent du feuillet pariétal, il est formé par des
cellules particulières correspondant aux podocytes qui sont les cellules les plus volumineuses
que l’on va pouvoir observer au niveau du corpuscule de Malpighi. Ces podocytes ont un
corps cellulaire avec un noyau et des prolongements cytoplasmiques qui deviennent de plus
en plus fins en s’éloignant du corps cellulaire.
On décrit ainsi trois sortes de prolongements : les plus gros sont les proces major et le plus
petits sont les proces minors ou pédicèles (les intermédiaires ne sont pas qualifiés).
Ces cellules reposent sur la membrane basale par les extrémités de leurs proces minor ce qui
veut dire qu’entre la membrane basale sur laquelle Elles reposent et le cytoplasme soit du
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corps cellulaire soit des autres proces, il va y avoir des espaces qui correspondent à ce que
l’on appelle des fentes de filtration qui mesurent de 20 à 25 nm.
Il a été décrit également dans ces fentes de filtration des membranes visibles en microscopie
électronique qui portent le nom de diaphragme de fente d’épaisseur comprise entre 4 et 6 nm ;
leur fonctionnement permet de réguler les phénomènes de filtration glomérulaire.
Les proces sont aussi qualifiés en fonction de leur taille de 1er, 2ème ou 3ème ordre en fonction
de leur taille.
Les podocytes voisins s’emmêlent les proces minor : c’est ce que l’on appelle l’interdigitation
des proces minor.
Ce qui sépare l’urine primitive et le sang :
- la membrane basale continue commune aux cellules endothéliales et
viscérales (podocytes).
- d’un côté le cytoplasme endothéliale
- de l’autre côté le cytoplasme du podocyte
Il existe au niveau de la surface du podocyte et de la cellule endothéliale un glycolemme riche
en sialoprotéines qui porte le nom de podocalyxine qui est chargée négativement comme la
membrane basale, le tout intervenant dans la filtration.
Il s’agit d’un exemple de barrière sélective.
Histophysiologie
Cette filtration glomérulaire est un phénomène passif. Cette barrière est un filtre perméable à
l’eau, aux électrolytes et aux protéines dont le poids moléculaire est inférieur à 60 kDa
(rectifier dans le poly).
Le rôle de la cellule mésangiale est à la fois de structure mais aussi contractile et module ainsi
le débit sanguin des capillaires glomérulaires. Ces cellules ont aussi un rôle de phagocytose.
2 – LE TUBULE PROXIMAL
c.f. p 13-14
Il existe deux portions : rectiligne et contournée. Les différentes portions sont situées
dans des territoires différents : les portions rectilignes sont toujours situées dans les pyramides
de Malpighie et de Ferrein alors que les portions contournées se situent dans la corticale ou
dans les colonnes de Bertin. Les deux régions ont la même structure histologique.
Schéma B : section transversale d’un tubule proximal.
Un tubule proximal mesure 14 à 15 mm de long (un néphron mesure 2 à 5 cm de
long), a un diamètre de 50 à 60 µm.
Il est formé par 5 à 6 néphrocytes.
Schéma C :
Le néphrocyte repose sur une membrane basale qui le sépare de nombreux capillaires
sanguins appelés capillaires péritubullaires, qui conditionnent la fonction des tubules.
Le pôle apical des néphrocytes présente au microscope optique un aspect flou. La
microscopie électronique révèle la présence de très nombreuses microvillosités (bordure en
brosse) dont la fonction est d’augmenter la surface d’échange.
A la partie supérieure des pôles latéraux on observe des complexes jonctionnels de
type desmosomes et surtout de type jonctions serrées qui ont pour fonction de forcer le
passage par le cytoplasme. Sous ces complexes jonctionnels sont décris des espaces appelés
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compartiments basolatérals extracellulaires. Il existe dans le cytoplasme des cellules contre
ces compartiments des pompes à sodium/potassium.
Le pôle basal présente des invaginations entre lesquelles se disposent de nombreuses
mitochondries décrites par les histologistes au microscope optique comme un aspect strié au
niveau du pôle basal, on parle de bâtonnets de Heindehain.
La microscopie électronique montre aussi un appareil de Golgi juxta nucléaire et un
réticulum endoplasmique granuleux.
La réabsorption est le passage de l’eau de la lumière du tubule dans les capillaires
péritubulaires via le cytoplasme. Elle est favorisée par les replis cytoplasmiques et les
mitochondries qui vont apporter l’énergie nécessaire.
L’excrétion est le passage d’une substance du sang dans l’urine primitive.
La sécrétion est le passage d’une substance du néphrocytes jusque dans la lumière
voisine (exemple : les antibiotiques sont d’abord excrétés (passent du sang vers les cellules),
puis sécrétés (vers l’urine primitive))
La fonction du tubule proximal : réabsorption de l’urine primitive qui a une
composition très proche du plasma sanguin : eau, électrolytes et protéines de taille inférieure à
60 kDa. Il existe un gradient de pression oncotique qui tend à faire revenir l’urine primitive
dans les capillaires en raison de la pression supplémentaire générée par les grosses protéines
dans le sang. La différence de pression oncotique est de 20 mmHg. La réabsorption concerne
60% de l’urine primitive grâce à la bordure en brosse et aux pompes sodium/potassium du
compartiment basolatéral
3 – LA ANSE DE HENLE
Elle a un diamètre de 15µm. Elle est formées de cellules aplaties, endothéliformes qui
reposent sur une membrane basale. Elle est entourée par des capillaires péritubulaires.
Elles sont localisées dans la région des pyramides que ce soit la portion ascendante ou
la portion descendante.
La longueur des anses de Henlé définit deux populations de néphrons :
- les néphrons longs
- les néphrons courts
Dans les néphrons longs, les corpuscules de Malpighi se situent juste au-dessus de la
base des pyramides. On les appelle aussi néphrons juxta médullaires.
Dans les néphrons courts, les corpuscules de Malpighi se situent immédiatement sous
la corticale.
80% des néphrons sont des néphrons courts.
En ME, on a décrit trois types cellulaires qui ne seront pas étudiés.
Au niveau de la anse, la réabsorption concernera 15 à 20 % de l’urine primitive.
C’est au niveau de la anse de Henlé que s’établit le gradient de concentration
médullaire qui est à l’origine de la concentration de l’urine par perte d’eau. Les deux zones de
la anse de Henlé ont une perméabilité différentielle : la branche descendante de la anse de
Henlé est perméable à l’eau alors que la branche ascendante est imperméable à l’eau mais pas
au sodium.
4 – LE TUBULE DISTAL
Il a un diamètre de 35 µm de diamètre. Il comprend plus de néphrocytes que le tubules
proximales : 8 à 10 néphrocytes.
Les néphrocytes n’ont plus de bordure en brosse : le pôle apical apparaît net en MO.
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Latéralement, il existe des complexes jonctionnels comme dans le tubule proximal.
Le noyau est en position moyenne.
Le pôle basal a le même aspect invaginé avec des mitochondries.
La réabsorption n’est que de 5 à 10 % et est sous le contrôle de l’aldostérone, hormone
corticosurénalienne qui va réguler les mouvements de sels.
5 – TUBE COLLECTEUR OU DE BELLINI
cf. poly pp. 19-20
C’est la partie terminale du tube urinaire, elle est située dans les pyramides. Son
diamètre varie de 100 à 200 m, il augmente au fur et à mesure que l’on se rapproche de
l’abouchement dans les calices (au niveau de l’area cribrosa).
Sur une coupe transversale :
Les vaisseaux sanguins cheminent très près, mais ne sont pas représentés.
On observe 8 à 10 néphrocytes, et une membrane basale.
On distingue 2 types de cellules :
o Cellules claires : elles présentent peu d’organites
o Cellules sombres : elles sont riches en organites, avec en particulier beaucoup
de mitochondries.
La fonction du tube collecteur est la réabsorption d’eau sous le contrôle hormonal de
l’ADH (hormone antidiurétique, post-hypophysaire).
En ce qui concerne la réabsorption d’eau :
o Au total 85% de l’urine primitive sont obligatoirement réabsorbés au niveau du
néphron.
o Pour les 15% restant, la réabsorption est facultative et elle varie en fonction des
besoins ; elle est sous le contrôle de l’ADH au niveau du tube collecteur.
III – HISTOPHYSIOLOGIE DU TUBE URINAIRE
On va reparler des 2 populations néphroniques, caractérisées essentiellement par la
longueur de l’anse grêle.
A – NEPHRONS COURTS
Ce sont les plus nombreux (80 à 90%).
Ils présentent une anse grêle courte, mais d’autres paramètres les définissent :
o Le corpuscule de Malpighi est haut situé dans le cortex (dans le labyrinthe).
o Le corpuscule de Malpighi est de plus petite taille que celui des néphrons
longs.
o L’anse grêle est courte, ce qui induit une faible réabsorption. C’est pour cela
qu’ils sont appelés néphrons perdeurs de sel.
B– NEPHRONS LONGS
Leur glomérule est plus gros.
On les appelle aussi néphrons juxta médullaires du fait de la position de leur
glomérule.
La longueur de l’anse grêle facilite le rejet de sodium dans l’interstitium, à ce niveau
s’établit donc le gradient de concentration médullaire. C’est pour cela qu’ils sont appelés
néphrons rétenteurs de sel.
IV – VASCULARISATION RENALE
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La vascularisation rénale est originale, elle mérite d’être connue.
A – VASCULARISATION ARTERIELLE
cf. poly pp. 21-22
Chaque rein est irrigué par une artère rénale.
Le sang présent dans cette vascularisation a un volume considérable : on l’évalue à
25% du flux sanguin.
Après avoir abordé le rein, l’artère rénale se divise en 2 branches :
o Une branche qui passe en avant : branche pré-pyélique.
o Une branche qui passe en arrière : branche rétro-pyélique.
Par des divisions successives, elles donnent des vaisseaux qui vascularisent la paroi
des petits et grands calices et du bassinet.
De grandes artères naissent qui cheminent dans les colonnes de Bertin : ce sont les
artères interlobaires.
Elles longent les bords des pyramides, puis arrivent au niveau de la base des
pyramides, où elles se recourbent en angle droit pour passer le long de la base des pyramides.
A ce moment elles se nomment artères arciformes sus pyramidales.
De ces artères naissent des branches qui passent entre les colonnes de Ferrein, ce sont
les artérioles interlobulaires.
De ces artérioles naissent les artérioles qui donnent l’artériole afférente du corpuscule
de Malpighi.
Ainsi tout le sang artériel va à la totalité des corpuscules de Malpighi.
Tout le reste du rein sera vascularisé par du sang épuré au niveau du corpuscule de
Malpighi.
C’est un système admirable, une artériole efférente ressort du corpuscule de Malpighi.
On distingue 2 réseaux de capillaires inégaux : un cortical et un médullaire.
Ils sont différents par leur densité : le cortical présente des mailles beaucoup plus
serrées, tandis qu’au niveau des pyramides on découvre une disposition particulière,
longitudinale (de ce fait les capillaires sont parallèles aux tubules).
On appelle ce réseau de capillaires dans les pyramides en latin de cuisine le vasa recta
(vaisseaux droits).
B – VASCULARISATION VEINEUSE
Elle reprend la vascularisation par les veinules au sortir des capillaires, qui se jettent
dans les veines interlobulaires, qui rejoignent les veines arciformes sus pyramidales, qui
affluent vers les veines interlobaires, qui dans un ultime effort se laissent aller dans les veines
rénales.
C – VASCULARISATION LYMPHATIQUE
Elle est calquée sur la vascularisation artérielle ou veineuse.
Les lymphatiques naissent par des extrémités borgnes dans les régions sous
capsulaires et médullaires, et donnent la même systématisation que le reste de la
vascularisation.
V – INNERVATION RENALE
Des fibres nerveuses existent au niveau du rein ; elles cheminent et pénètrent avec
l’artère rénale, elles suivent les mêmes divisions mais ne pénètrent pas dans le glomérule
vasculaire.
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Les parois des artérioles afférentes et efférentes sont richement innervées, notamment
dans 2 régions :
o Lacis ou coussinet
o Macula densa
L’innervation est réalisée par les systèmes orthosympathique et parasympathique.
VI – L’APPAREIL JUXTA - GLOMERULAIRE
cf. poly pp. 23-24
C’est le troisième constituant du corpuscule de Malpighi.
On l’appelle aussi l’appareil juxta glomérulaire de Goormaghtigh.
Il est situé près du glomérule au niveau du pôle vasculaire.
Il comprend 3 parties :
o Glomus
o Macula densa
o Lacis ou coussinet polaire
A – LE GLOMUS
On observe de multiples modifications de la paroi de l’artériole afférente sur un court
segment :
o La limitante élastique interne disparaît, s’effiloche. Elle est remplacée par une
membrane basale discontinue.
o Les cellules musculaires lisses qui constituent la média, focalement, changent
de forme : elles ne sont plus fusiformes, au contraire elles deviennent
arrondies. On les appelle cellules épithélioïdes. Elles vont cependant conserver
des caractéristiques de cellules musculaires lisses, on les définit donc comme
des cellules myoépithélioïdes. Ces cellules sont caractérisées par :
 Un ergastoplasme abondant
 Un appareil de Golgi développé
 Des grains de sécrétions glycoprotéiques pour une hormone
particulière, la rénine. On peut donc compléter la nomenclature de
ces cellules (intimement : cellules myoépithélioïdes glandulaires).
B – LA MACULA DENSA – TACHE SOMBRE
Un petit segment du tubule contourné distal vient se disposer au niveau du pôle
vasculaire entre l’artériole afférente et l’efférente. On enregistre bien évidemment des
modifications de sa paroi.
La macula densa a été décrite très tôt par les histologistes en microscopie optique. En
effet les néphrocytes du tubule distal se modifient, ils deviennent plus hauts et plus étroits, ce
qui fait que les noyaux sont plus proches les uns des autres. Les noyaux sont plus colorés que
le reste, d’où l’observation d’une tache sombre.
Les néphrocytes modifiés perdent les bâtonnets d’Heindehain.
On observe de plus une inversion de polarité sécrétoire : l’appareil de Golgi devient sous
nucléaire.
Le cytoplasme de ces cellules émet des prolongements qui s’insinuent entre les
cellules myoépithélioïdes du glomus.
Par ces prolongements se crée une zone de communication intercellulaire.
La membrane basale s’effiloche pour laisser passer ces prolongements.
C – LE LACIS OU COUSSINET POLAIRE
Il est formé de cellules mésenchymateuses de forme étoilée.
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HISTOLOGIE : APPAREIL URINAIRE
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Ces cellules se disposent les unes sur les autres en pile d’assiettes.
Leurs prolongements s’insinuent entre les cellules myoépithélioïdes du glomus.
Les tigelles mésangiales sont des émanations de ces cellules mésenchymateuses.
D – HISTOPHYSIOLOGIE DU COMPLEXE JUXTA - GLOMERULAIRE
La filtration glomérulaire est un phénomène passif à travers la membrane basale, seule
structure continue.
La filtration passive est due à une différence de pression oncostatique et hydrostatique.
Pour mesurer la filtration, on évalue la clairance (c’est le débit de plasma totalement
épuré d’un produit non toxique, ni sécrété, ni métabolisé, ni accumulé ; on utilise pour cela 2
petites molécules, le mannitol ou l’inuline).
Pour que la filtration s’effectue normalement, il faut une pression suffisante.
L’appareil juxta glomérulaire doit s’adapter aux variations de pression sanguine et les
corriger.
Au niveau du glomus, les cellules myoépithélioïdes apprécient la pression : ce sont des
barorécepteurs.
Les néphrocytes modifiés apprécient quant à eux la concentration de l’urine en
sodium : ce sont des chémorécepteurs.
Ces informations entraînent la sécrétion de rénine.
Appareil juxta glomérulaire
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VII – AUTRES SECRETIONS ENDOCRINES DU REIN
o Erythropoïétine
 Sécrétée par cellules myoépithéliales
 Agit sur les cellules souches médullaires pour donner des proérythroblastes
o Prostaglandine E2
 Sécrétée par les cellules conjonctives interstitielles rénales
 Rôle strictement local : répartition du flux sanguin entre les néphrons longs
et courts
o Kallikréine
 Synthétisée par les néphrocytes du tubule contourné distal
 Kininogènes  kinines (vasodilatation)
VIII – SECRETIONS NON ENDOCRINES
25 hydroxycholécalciférol
Cellules tubulaires (néphrocytes proximaux)
1, 25 dihydroxycholécalciférol
Métabolites actifs de la vitamine D3 : régulation du métabolisme phosphocalcique.
- Facilite l’absorption digestive du calcium
- Inhibe la synthèse de parathormone (PTH)
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VOIES EXCRETRICES – VESSIE – URETRE
Elimination de l’urine :
o Ecoulement de l’urine au niveau de l’area cribrosa, des petits calices, grands
calices, bassinet, uretère. C’est un écoulement continu.
o Stockage de l’urine dans la vessie.
o Emission d’urine sous pression lors de la miction, qui s’effectue par l’urètre.
Longueur de l’urètre : 3-4 cm chez la femme
12-15 cm chez l’homme
On peut décrire une architecture générale commune à toutes les voies urinaires :
o Muqueuse
o Musculeuse
o Adventice
Il existe un autre caractère commun, sous la forme d’un épithélium très spécial,
l’urothélium.
I - ARCHITECTURE
La muqueuse présente l’urothélium et le chorion.
En ce qui concerne la musculeuse on décrit 2 couches :
o Une circulaire externe
o Une longitudinale interne
(Attention : au niveau du tube digestif, c’est la systématisation inverse).
L’adventice sert de porte-vaisseaux et de porte nerfs. Il peut se présenter sous la forme
d’un tissu conjonctif banal ou d’une séreuse (autour de la vessie), cela varie selon la
topographie.
II - UROTHELIUM
cf. poly pp. 25-26
C’est un épithélium spécifique des voies urinaires, identique chez l’homme et la
femme, imperméable à l’urine (spontanément l’urine a tendance à revenir dans le milieu
intérieur ou le sang, en raison de sa forte osmolarité).
On l’appelle aussi épithélium paramalpighien ou transitionnel (transition entre
l’épithélium malpighien et l’épithélium glandulaire).
En microscopie optique, l’urothélium est un épithélium stratifié.
Il présente plusieurs couches cellulaires.
Seules les cellules de l’assise basale sont au contact de la membrane basale.
Le nombre de couches varie selon l’organe tapissé, de 3 à 7 couches.
Il y a toujours 3 assises cellulaires obligatoirement :
o Cellules basales : petite taille, noyau arrondi, peu de cytoplasme. Particularité : on
y voit peu de mitoses.
o Cellules intermédiaires : plus volumineuses, polyédriques, appelées cellules en
raquette
o Cellules superficielles : parfois binucléées, elles s’étalent sur plusieurs cellules
intermédiaires.
Dans les voies excrétrices, notamment l’uretère, on décrit 3 couches cellulaires. Dans
la vessie on observe 7 couches successives.
Le nombre de couche de cellules dans l’assise intermédiaire varie de 1 à 5, dans le cas
de la vessie il y a 5 couches cellulaires intermédiaires.
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HISTOLOGIE : APPAREIL URINAIRE
PCEM2
cf. poly pp. 27-28
En microscopie électronique, la membrane basale est très difficile à voir, car elle est
excessivement fine : 0,2 µm d’épaisseur.
Les espaces intercellulaires sont très réduits, remplis de très nombreux replis
membranaires ; de temps en temps on observe des desmosomes.
Les tight junctions sont très nombreuses au pôle apical.
De plus en microscopie optique sur un épithélium classique, il s’avère que des espaces
clairs sont présents entre les cellules. Sur un urothélium, il n’y a jamais d’espace clair car les
espaces intercellulaires sont comblés par des replis cytoplasmiques, dont le rôle est de
permettre un jeu lors du remplissage et de la vidange de la vessie.
Au niveau de la surface luminale, la cellule urothéliale présente sous la membrane
cytoplasmique de nombreux filaments, ils viennent s’insérer sur des vésicules angulaires
(corps à bouts pointus).
c.f. poly pp. 29-30
Les membranes cytoplasmiques sont symétrique (2 bandes sombre, 1 bande claire),
elles ont les même caractéristiques au niveau des faces latérobasales.
La face superficielle est la bande sombre la plus superficielle et beaucoup plus large.
En effet, cette membrane est asymétrique car au niveau de la bande superficielle s’ajoutent
des molécules d’uroplakine, jouant un rôle dans l’imperméabilité. Cet épaississement se fait
sous forme de plaques ; entre les plaques, on retrouve une membrane symétrique.
Ces plaques sont appelées AUM (Asymmetric Unit Membrane). Il existe un turn over,
les vésicules, grâce aux filaments, viennent se disposer à la surface et forment les plaques
d’uroplakine.
La cellule urothéliale possède un appareil de Golgi, des mitochondries et des
lysosomes. Son noyau est relativement volumineux, à chromatine claire (expression du
génome).
L’uroplakine a un poids moléculaire de 27 kDa ; elle est en partie responsable de
l’imperméabilité des voies urinaires.
Dans les cancers de la vessie, il faut l’enlever. On a alors deux possibilités : mettre des
uretères à la peau ou faire une neovessie avec un morceau d’intestin. Beaucoup de patients
vivent avec une neovessie, néanmoins la paroi de l’intestin ne se révèle pas aussi imperméable
que celle de la vessie.
Dans l’urothélium, d’une façon générale, on observe très peu de mitoses.
La plasticité de l’urothélium est du à l’adaptation qui se fait grâce au chorion de la
muqueuse.
III – LA VESSIE
A – CARACTERES GENERAUX
Elle a un rôle de réservoir. Sa fonction sont de recueillir l’urine entre deux miction
successives :
o petits besoins : 200 à 300 ml
o gros besoins : 500 ml
Au-delà, l’urine peut encore s’accumuler dans la vessie qui continue de se dilater mais devient
alors de plus en plus douloureuse. Elle peut contenir jusqu’à 2-3 L, après c’est la rupture
vésicale.
L’augmentation de taille de la vessie intervient surtout au niveau de la face
postérieure.
Elle a une forme de cône à sommet antérieure qui se prolonge par un ligament fibreux,
l’ouraque. L’ouraque s’insère dans la région ombilicale.
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HISTOLOGIE : APPAREIL URINAIRE
PCEM2
Sur la face postérieure s’abouchent les deux uretères et en bas l’urètre.
Il existe une région particulière, le trigone dont les sommets sont constitués par les
abouchements.
B – TRIGONE
C’est la partie la plus épaisse de la vessie.
Il provient de l’intégration dans la vessie du bourgeon urétéral, mésoblastique (donc
non entoblastique comme le reste de la vessie).
Alors que la vessie est parcourue par de nombreux plis, la région du trigone est lisse
(comme une muqueuse).
Lors des mictions, l’épaississement du trigone obture les orifices urétéraux et empêche
le reflux de l’urine.
C – UROTHELIUM
Il recouvre toute la vessie (6 à 7 couches cellulaires), il est moins épais au niveau du
trigone (3 assises cellulaires).
La membrane basale est très mince.
Le chorion possède deux couches :
o une superficielle, très mince qui contient des vaisseaux sanguins
o une couche profonde, très lâche, œdémateuse, qui s’efface lorsque la vessie se
distend (les variations d’épaisseur de la paroi de la vessie se font à son dépend)
Des modifications de la structure épithéliale de la vessie s’observe plus fréquemment
chez la femme en raison d’une exposition plus importante aux phénomènes infectieux en
raison d’un urètre plus court. A la suite d’une infection, on peut donc observer des
modifications de l’urothélium :
o inclusion d’îlots d’urothélium dans le chorion, appelées nids de Von Brünn. Il
ne faut pas confondre avec les carcinomes. L’urothélium s’invagine dans le
chorion :
o métaplasie en cas d’inflammation, le plus souvent chez la femme :
l’urothélium se transforme en épithélium malpighien. On l’observe surtout au
niveau du trigone.
Lors de la métaplasie malpighienne, les cellules présentent la même sensibilité
aux hormones (œstrogène, …) que les cellules du tractus génital, ce qui est
utile pour étudier l’imprégnation hormonale.
o transformation de l’urothélium en épithélium glandulaire : métaplasie
glandulaire.
o invagination de la muqueuse dans le muscle de la vessie : diverticules de la
muqueuse.
D – MUSCLE VESICAL : MUSCLE DETRUSOR
Il est composé de deux couches : une couche circulaire externe et une couche
longitudinale interne.
Il a surtout une disposition plexiforme : il existe en plus des fibres qui s’entrecroisent.
L’épaisseur du muscle varie grandement :
o quand la vessie est pleine, le muscle mesure 2 à 3 mm d’épaisseur
o quand la vessie est vide, le muscle mesure 1 cm d’épaisseur
Au niveau du trigone, la musculeuse s’enrichit des fibres longitudinales des uretères.
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Au niveau du col de la vessie, la couche circulaire s’épaissit pour former le sphincter
lisse urétro-vésical.
L’adventice est constitué au pôle supérieur par le péritoine et plus latéralement par
muscle co-adipeux.
IV – VARIATIONS HISTOLOGIQUES AU NIVEAU DES AUTRES SEGMENTS
Au niveau des calices et des bassinets, l’urothélium comporte trois couches. Le
chorion est mince, la musculeuse est simple. L’adventice est constitué de tissu adipeux.
L’uretère est un canal rectiligne de 30 cm de long ave une lumière assez étroite,
festonnée. L’urothélium comporte 3 à 4 couches, le chorion est mince, la musculeuse
comporte deux couches dans les 2/3 supérieurs et trois couches dans le 1/3 inférieur. L’uretère
est animé de mouvements péristaltiques qui font avancer l’urine, la fréquence de contraction
est de 4 à 5 par minute. A chaque contraction, une goutte d’urine arrive dans la vessie. Une
gêne peut être observée en cas de coudure ou de tumeur qui comprime. Cette gêne provoque
une dilatation de uretère qui s’étend à toutes les structures sus jacentes ; cela constitue une
hydronéphrose, responsable de l’aspect macroscopique particulier du rein : le rein en éponge.
Jonction urétro-vésicale :
La muqueuse se dispose en formant un repli au niveau de la face interne, cette disposition
empêche le reflux de l’urine dans les uretères. Lors de la traversée de la paroi vésicale,
l’uretère ne garde que les fibres musculaires longitudinales : leurs contractions tirent vers le
haut le clapet et permet l’écoulement.
L’urètre féminin est très court (3 cm de long), rectiligne. Il est tapissé par un
épithélium cylindrique stratifié et au niveau de l’abouchement vulvaire par un épithélium
malpighien (épidermoïde). Au niveau de cet abouchement se situent les glandes de Skene,
annexes et extra épithéliales.
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