30/10/2014 BUONO-MICHEL Claudine CR : MACIOW

APPAREIL LOCOMOTEUR- Aspects histologique, biochimique et physiologique : Inflammation des muscles et tendons
Plan
I. Le muscle
A. Exploration
B. Physiologie musculaire
C. Souffrance musculaire
D. Exemples de pathologies musculaires
II. Le tendon
A. Pathologies tendineuses
30/10/2014
BUONO-MICHEL Claudine
CR : MACIOW Benjamin
Appareil locomoteur
Pr. Guis
10 Pages
Aspect histologique, biochimique et physiologique : Inflammation des muscles et tendons
I.
Le muscle
Il est composé de fibres musculaires irriguées par des vaisseaux.
D’un point du vu histologique il est composé de cellules musculaires qui possèdent, à l’intérieur, tout l’appareil
contractile (les myofilaments=myofibrilles) et le réticulum sarcoplasmique qui permet les échanges notamment
calciques.
Les échanges calciques et l’homéostasie calcique au sein de la cellule musculaire permettent une contraction
musculaire correcte.
L’appareil contractile est composé de deux protéines : l’actine et la myosine qui sont reliées par des ponts qui
n’entrent en action que lorsque l’ATP est transformée en ADP cette transformation n’est possible que lorsque le
taux de Ca dans la cellule est élevé.
A.
Exploration
3.
L’IRM
Pendant longtemps on s’est servi du scanner mais actuellement on réalise l’IRM musculaire qui est un examen
non invasif. Il y a deux séquences IRM importantes dans ce cadre :
 T1 (séquence anatomique).
 STIR (séquence de suppression des graisses) tout ce qui reste blanc suite à l’application de cette séquence
correspond à de l’œdème, de l’inflammation, de l'eau.
La séquence T2 est moins morphologique et est moins utilisée dans l’imagerie musculaire.
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L’image de droite est obtenue avec une séquence STIR. On peut observer que la graisse est noire et on n’observe
pas de signaux blancs à l’intérieur des corps musculaires, on observe uniquement du tissu fibreux entourant les
vaisseaux ce qui est normal.
Rq : En séquence T1 le gras est en blanc les tissus musculaires sont gris.
Rq : pour un sportif de haut niveau qui a un traumatisme musculaire et que l’on veut parler de lésion musculaire,
l’IRM est un examen de choix pour pouvoir voir cette lésion et notamment en T1.
4.
La biopsie musculaire
5.
Elle permet une analyse immuno-histochimique et de visualiser le muscle dans son aspect
anatomo-pathologique.
La biopsie musculaire peut être réalisée de deux façons :
 En prenant un « gros » morceau, en ouvrant avec un scalpel et en prélevant le morceau de muscle pour
l’examen anatomo-cytologique
 En prenant un petit morceau à l’aide d’un tru-cut qui est une aiguille à biopsie. C’est moins traumatisant.
La technique utilisée dépend de la pathologie.
6.
La génétique
Depuis 15 ans la génétique entre en jeu dans les pathologies musculaires. On peut réaliser le screening de
nombreux gènes impliqués dans les membranes et dans la contraction musculaire.
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Toutes les protéines sur ce schéma peuvent être sujettes à des mutations entraînant des pathologies. La plus
connue étant la maladie de Duchenne. (passée rapidement, je ne pense pas que ce soit à retenir)
Les recherches génétiques se font sur une prise de sang ce qui est beaucoup moins invasif qu’une biopsie
musculaire. Parfois on n’a plus besoin d’une biopsie, néanmoins de nombreuses informations génétiques restent
inconnues, la biopsie est donc encore beaucoup pratiquées.
7.
La spectroscopie RMN
La spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) permet de visualiser l’énergétique musculaire
(abordée plus loin).
On réalise race à l'IRM un spectre énergétique à partir duquel on peut calculer quantité de PCR, ATP, et phosphate
inorganique. On peut donc visualiser les déficits primaires ou secondaires au sein d’une cellule musculaire.
Pour réaliser l’examen on demande au patient de faire un mouvement de soulèvement avec le bras, on va donc
étudier essentiellement les muscles de l’avant bras et extrapoler les résultats au reste des muscles de l’organisme.
Permet de dépister des deficits primaires et secondaires
8.
L’EMG
L’électromyogramme donne très exactement les réponses électriques de la cellule musculaire à un stimulus
extérieur. En fonction de cette réponse on distingue si l'anomalie est d'origine neurologique ( 90% des cas) ou
purement musculaire (10% des cas)
B.
Physiologie musculaire
Peu importe ce qui touche le muscle (anomalie protéique, un traumatisme…) cela va entraîner une dysfonction
de la contraction musculaire.
3.
Mécanisme de la contraction musculaire :
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1. Le potentiel d’action se propage le long du sarcolemme et dans les tubules T
2. Le potentiel d’action entraine la libération de Ca par le réticulum sarcoplasmique
3. Le taux de calcium élevé dans la cellule permet au système Tropomysine-troponine qui réside sur le
filament d’actine de glisser et de libérer les sites d’interaction des têtes globulaires de myosine
4. La fixation d’ATP dans les crevasses des têtes globulaires permet d’entraîner une rotation du filament de
myosine qui s’attache et se détache alternativement de l’actine ce qui provoque la contraction musculaire.
5. Une fois la potentiel d'action aboli, le Ca est transporté de manière active dans le réticulum sarcoplasmique
6. Toutes les molécules reviennent dans leur position d’origine, la fibre musculaire est distendue
Il y a une homéostasie calcique de manière physiologique c’est-à-dire que la calcémie qu’elle soit dans le sang
ou dans les cellules doit être dans la normalité. La calcémie qui peut varier est la calcémie sanguine. La calcémie
cellulaire,elle, doit rester impérativementstable sous peine de mort céllulaire.
Le calcium entre et sort de la cellule via activation récepteurs qui sont des glycoprotéines. Ces glycoprotéines
dépendent d’un gène qui peut être muté. Les canaux ioniques vont permettre les mouvements ioniques à travers
les canaux de transport (canal ryanodine, Na-K ATPase, Ca ATPAse...)
Tous ces canaux peuvent être potentiellement muté et entrainer un déficit de la contraction (ex : mutation du
canal de la Ryanodine).
En résumé, le calcium permet de libérer le site de fixation de l’ATP au niveau de la myosine. Une fois fixée cette
molécule d’ATP est transformée en ADP. Le Ca permet donc de recueillir l’énergie (l’ATP) nécessaire à la
contraction musculaire.
4.
Énergétique musculaire
Il existe trois chaînes qui permettent de fournir de l’énergie au muscle :
 La chaîne de la créatine kinase. : La PCR est dégradée entraînant la libération d’un ion phosphore qui va
permettre de transformer de l’ADP en ATP et ainsi générer de l’énergie.
 La chaîne de la glycolyse : le glucose ou le glycogène vont libérer un Phosphate inorganique et fournir
de l’énergie. C’est une grande chaîne où il y a de multiples interactions et chaque enzyme mutée peut
donner une anomalie de la glycolyse.
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La maladie de Mc Ardle est due à une mutation impliquée dans la phase initiale de glycogénolyse qui
empêche la transformation de glycogène en glucose. Les patients atteints ont des difficultés à débuter
l’effort physique.
Il y a une souffrance musculaire qui va entraîner une lésion de la cellule. Ces lésions vont entraîner la
libération des CPK (enzyme musculaire) qui vont passer dans le sang et causer des lésions rénales avec
une myoglobinurie.
 La chaîne de la phosphorylation oxydative (mitochondrie). Si on a une anomalie dans le cycle de Krebs,
on va avoir une mitochondropathie. Les patients ayant une anomalie sur cette chaîne oxydative vont
pouvoir commencer l’effort mais ils vont s’épuiser rapidement.
Rq : Parfois il y a des enzymes qui sont mutées et n’entraînent aucune pathologie, le corps s’adapte.
C.
Souffrance musculaire
Quand une cellule musculaire souffre, elle va se dégrader et va relarguer dans le sang ses enzymes spécifiques
= CPK
Les CPK sont les enzymes musculaires les plus spécifiques. Elles seront dosées lorsqu'un patient présente une
pathologie musculaire. Une fois dans la circulation elles vont former des agrégats au niveau rénal et entraîner des
lésions qui peuvent mettre en jeu la vie du patient.
Exemple : une personne âgée tombe et n’arrive plus à se relever et va donc rester 6heures par terre. Il va y avoir
des lésions mécaniques de ces cellules musculaires qui vont conduire à augmenter le taux de CPK dans le sang.
La première chose à faire lors de sa prise en charge est de doser la créatine (lésions musculaires) et l’urée (fonction
rénale) pour vérifier s’ils sont normales car comme on l’a vu les CPK entraîne des lésions rénales.
Dès l’or qu’il y a une pathologie musculaire il faut doser les CPK qui permettent le diagnostic et la prévention
des effets secondaires.
Quand on fait une rhabdomyolyse, il n’y a pas que les CPK qui sont augmentées, il peut y avoir des enzymes
hépatiques, mais ce sont les CPK les plus spécifiques.
D.
Exemple de pathologie musculaire
Dans le cadre d’une myopathie inflammatoire idiopathique, le patient se présente en disant qu’il n’en peut plus,
qu’il ne peut plus marcher et que ses douleurs le réveillent la nuit. Il existe essentiellement deux classes de
pathologies qui donnent ces symptômes :
 Les polymyosites qui regroupent un ensemble de pathologies actuellement dépistées grâce au progrès de
la génétique, de l’anapath…
 Les dermathomyosites pures qui sont associés à des lésions dermatologiques en bande et parfois un
œdème couleur lilas/ violet au niveau des paupières.
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3.
Dermatomyosite-polymyosite
Ce sont des maladies inflammatoires rares auto-immunes, dont la cible est principalement le muscle et d’autres
organes comme le poumon.
Elles entraînent une fatigabilité, des douleurs musculaires une élévation des CPK et un syndrome inflammatoire.
Elles ont néanmoins des différences anatomo-pathologiques :
Dermatomyosite
Infiltrat périvasculaire
Lymphocytes TCD4+
Lymphocytes B
Thrombus vasculaire entraînant une ischémie
Polymyosite
Infiltrat de la fibre musculaire
Lymphocytes TCD8+
Lymphocytes B
Surexpression membranaires des gènes HLA
1
En 2005 mise en place de critères spécifiques pour caractériser les différentes pathologies :
Dermtomyosite
Polymyosite
Faiblesse musculaire
Début subaigu ou insidieux
Clinique
proximale symétrique
Faiblesse musculaire
Rash typique de
proximale symétrique
dermatomyosite ou
Pas de signe cutanée ni de
calcification sous cutanées
formas pédiatrique
dans la forme juvéniles
Élévation des enzymes
Idem
Enzymologie
musculaires : CPK, ASAT,
LDH, aldolases
Modifications spécifiques
Idem
EMG
myopathiques
Hypersignaux aux séquence Idem
IRM
STIR
Ac spécifiques : SRP,
Idem
Auto-immunité
antisynthétases, anti Mi2
Infiltrat inflammatoire avec
Infiltrat périnécrotique, et
Biopsie musculaire
atrophie périfascicualire ou
fibres envahie, expression
phénomène de
diffus de HLA classe 1,
dégénérescence/
infiltrat inflammatoire T
régénérescence. Dépôt de
Cytotoxiques CD8+ et
C5b9 dans les capillaires
macrophages
Cette classification apportent des critères qui entérinent la notion de myopathie inflammatoire idiopathique de
l’adulte et pour les dermatomyosites plus strictes :
 Si 3 des 6 critères sont présents chez un patient, la maladie est probable.Si 4 des 6 critères sont présents
la maladie est certaines
 Seuls les patients ayant les de myopathie inflammatoire idiopathique et le critère 6 dermatologique sont
sous-classés dermatomyosite.
Après la validation de ces critère on retrouve :
 La forme classique de dermatomyosite dans 20% des cas
 La forme pure de polymyosite dans 5 à 10% des cas
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a) Diagnostic des dermatomyosites/polymyosite
C’est très important de faire le diagnostic car dans les dermatomyosites, il y a un syndrome paranéoplasique sousjacent pouvant entraîner l’apparition de tumeurs mortelles dans 15 à 30% des cas.
C’est donc une pathologie qui peut être mortelle mais il existe actuellement des traitements qui permettent de la
prendre en charge.
Rq : Les myosites de chevauchement sont un autre types de myosites, non abordé dans ce cours mais la démarche
diagnostic est la même (examen clinique, biopsie musculaire+++ pour faire la différence entre les différents
types de myosite car les lymphocytes présents ne sont pas les mêmes).
•
Histologique
On a vu précédemment que ces pathologies entraînent des lésions des fibres musculaires qui se traduisent au
niveau histologique par une désorganisation de la fibre et l’apparition de fibres « fantômes » et une destruction
du muscle.
• Immunologique
La découverte de nouveaux anticorps comme anti-JO1 (anti-synthétase) permettent de mettre en évidence la
présence de dermatomyosite. Les anticorps « anti-signal recognition particle (SRP) » permettent de mettre en
évidence les myosites nécrosantes.
•
Imagerie
Enfin la réalisation d’un IRM permet de vérifier l’efficacité du traitement, ici on voit bien un hypersignal en STIR
chez le patient (cas d’une dermatomyosite)
Séquence T1
séquence STIR
Dans les polymyosite la séquence STIR est un différente, on observe qu’il y a de l’hypersignal partout.
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Les traitements classiques des dermatomyosites et des polymyosites sont de fortes doses de corticothérapie,
methotrexate, azathioprine, cyclophosphamide. La réponse est incomplète dans 70% cas mais il y a quand
même une réponse qui permet une vie correcte pour le patient (avant les patients mourraient). On observe un
échappement que dans 10% des cas.
2. Myopathie à inclusion
C’est une autre pathologie, mais la démarche diagnostique est la même.
On réalise une biopsie qui montre des anomalies mitochondriales précises et la microscopie électronique montre
des inclusions. Les patients ont un morphotype particulier :
Rq : les inclusions contiennent de la lignine et ressemblent aux inclusions des maladies d’Alzeihmer.
Rq : les tumeurs musculaires (sarcomes) ne seront pas abordées dans ce cours.
3. Autres lésions
Le sport peut entraîner des lésions musculaires. Il y en a beaucoup chez les sportifs de haut niveau.
Certains médicaments ont des effets secondaires musculaires : certains hypo-lipémiants, antibiotiques.
Il suffit dans ce cas de changer le traitement pour que le patient aille mieux.
Certains venins (guêpe, serpents, poissons pierre, champignon) entraînent des rhabdomyolyses voir le décès.
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II.
Le tendon
Organe de transmission entre le muscle et l’os. Il est blanc nacré, et a des propriétés visco-elastiques.
Il sert à fixer le muscle sur l’os et à transmettre la force mécanique entre les deux. Il travaille la plupart du
temps en anaérobie.
Au niveau anatomique on trouve 3 parties :
 Une jonction musculo-tendineuse, entre le muscle et le tendon. La plus part du temps les lésions sont
traumatiques à ce niveau là.
 Le corps du tendon, la plus part du temps les lésions sont traumatiques.
 L'enthèse correspond à la jonction entre le tendon et l’os, elle peut être touchée par des lésions
traumatiques mais aussi par des pathologies générales inflammatoires qui sont spécifiques de cet endroit.
Au niveau macroscopique les tendons sont des cordons fibreux cylindriques ou aplatis : structure fibrillaire
arrondie, élastique, brillante.
Les tendons les plus solides sont le tendon rotulien et le tendon achilléen.
Si un tendon d’un doigt est lésé, cela va avoir pour conséquence la « chute » du doigt.
Le tendon achilléen est aussi facilement lésé. Pour savoir si c’est le cas on fait asseoir le patient, jambees
pendantes dans le vide. Si un pied descend plus bas que l’autre, c’est que le tendon est lésé.
A noter que les tendons n'ont peu voir pas la faculté de cicatriser.
Au niveau histologique on trouve :
1. Le péritendon
2. Faisceaux de fibreux secondaires
3. Faisceaux de fibreux primaires recouverts par l’endotendon
Le tendon est composé majoritairement de matrice extra-cellulaire (68%) elle-même composée
essentiellement d’eau (les 2/3) et de très peu de cellules.
On ne trouve donc qu’un 1/3 de cellules dans le tendon composées des ténocytes (peu actif) et les ténobastes
(actifs) qui sécrètent les fibres de collagène de type 1 (30%), fibres élastiques (2%) et la matrice extra-cellulaire.
On peut aussi noter quelques chondrocytes et cellules synoviales.
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La vascularisation est rare et l’innervation est importante.
Les fibres de collagènes sont organisées en fibrilles, les fibrilles en fascicules et les fascicules en fibrille tertiaires.
Le tout est entouré de l’épitendon avec les structures vasculaires et nerveuses.
Le tendon étant composé de collagène il peut être touché par des pathologies de mutation du collagènequi
impliqueront tous les tendons. (Ex : les performeurs qui arrivent à entrer dans des endroits exigus (boites)
présentent une hyperlaxité tendineuse du fait de cette mutation)
A.
Pathologie tendineuse
1. Tendinite/tendinopathie
Quand un tendon souffre il devient épaissi, irrégulier, brunâtre.
Il n’y a pas de cellules inflammatoires mais une désorganisation des fibres de collagènes, l’apparition de
néovaisseaux et l’augmentation des glycosaminoglycanes.
Ces phénomènes entrainent un déséquilibre entre la synthèse et la dégénérescence tendineuse pouvant entrainer
une rupture suivant l’épaisseur et le contenu en fibre de collagène du tendon.
Les lésions peuvent âtre aigues ou chroniques et l’on peut avoir :
 Tendinose : dégénérative chronique focale ou globale
 Rupture partielle (fissure) ou totale le plus souvent aiguë
 Enthésopathie, atteinte spécifique de l’enthèse
 Péritendinopathie (si pas de gaine synoviale) ou téno-synvite (si gaine) : atteinte inflammatoire des
structures péritendineuses.
Les lésions peuvent être :
 Mécaniques
 Traumatiques
 Toxiques/ médicamenteuses : quinolone (tendon calcanéen le plus souvent), statines, cortisone,
inhibiteurs de l’aromatase
 inflammatoire
3.
La spondylarthrite ankylosante
Ce sont des maladies spécifiques de l’enthèse. Elle touche l’adulte jeune (30- 40ans), touchant
preferentiellement les hommes impliquant des facteurs génétiques.
Elle entraîne des enthésites généralisées. C’est une pathologie inflammatoire sévère dont la prise en charge a
fait de nombreux progrès grâce à de nouveaux traitements qui permettent une vie normale.
Il peut y avoir des formes familiales. L’étiologie est encore inconnue.
Elle entraine des douleurs de l’axe du corps : le rachis cervico-dorso-lombaire-sacro iliaque. Elle peut parfois
démarrer par une arthrite du genou.Elle peut également être handicapante dans ses formes sévères.
Importance du diagnostic et de la prise en charge précoce afin d'éviter le handicap.
Auparavant, le délai diagnostic était de 10 ans, maintenant il est de 2 ans et demi.
J’ai essayé de rendre ce cours aussi clair que possible, en espérant que vous comprendrez, mais la prof ne l’était
pas du tout…
Je remercie Claire, Tristan, Lucile et les autres de m’avoir soutenue^^ et un grand merci à Elena qui m’a permis
de récupérer les photos des diapos qu’il manquait 
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