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K E R AT I N
a c t u a l i t é s e n r e c h e r c h e d e r m a t o l o g i q u e
N° 12 -2007
Les cellules de Merkel
Maladies héréditaires
des fibres
collagènes et élastiques
Quoi de neuf ?
De nouvelles actrices
de la barrière
épidermique :
les jonctions serrées.
Avancées
physiopathologiques
dans la dermatite
séborrhéique de l’adulte
Synthèse Bibliographique

Articles scientifiques
Les cellules de Merkel
N. Boulay, L. Misery p. 4
Maladies héréditaires des fibres collagènes et élastiques
Quoi de neuf ?
C. Beylot, L. Martin p. 9
De nouvelles actrices de la barrière épidermique :
les jonctions serrées.
M. Simon p. 16
Avancées physiopathologiques dans la dermatite
séborrhéique de l’adulte
GE. Piérard, C. Piérard-Franchimont, P. Quatresooz p. 20
Synthèse Bibliographique
J. Bazex p. 24
N° 12 -FÉVRIER 2007
Sommaire
KERATIN Actualités en recherche dermatologique éditée par les Editions PRIVAT
Prépresse, Art & Caractère (SIA) - 81500 Lavaur - Dépôt légal : à parution
Photos de couverture : Visualisation d'une cellule de Merkel de groin de porc en microscopie électronique (collection L. Misery, France).
SED vasculaire. ME. Derme désertique avec réréfaction des fibres collagénes très grêles réduites à quelques fibriles (collection C.Beylot, France).
SED vasculaire. ME. Fibrilles collagènes de calibre faible et irrégulier, raréfiées et agencées de façon lâche au sein de la fibre collagène (collection C.Beylot, France).
Rôle des jonctions serrées dans la barrière épidermique (collection M. Simon, France)
a c t u a l i t é s e n r e c h e r c h e d e r m a t o l o g i q u e
KERATIN
Directeur de publication :
J. Fabre
Rédacteur en chef :
A. M. Schmitt
Rédacteur en chef adjoint :
D. Wallach
Secrétaire de rédaction :
A. Couffignals
Centre de Recherche
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4 - Kératin n°12 - Février 2007 / Kératin 2007 ; 12 : 4-8 / N. BOULAIS, L. MISERY
Les cellules de Merkel
N. BOULAIS, L. MISERY
(Brest - France)
Résumé
Les interactions entre la peau et le système nerveux sont
très nombreuses. La transmission de l'information est
apportée par les neuropeptides dont nous commençons
tout juste à entrevoir l'implication dans le contrôle de la
biologie cutanée. Les neuropeptides sont produits par les
fibres nerveuses cutanées, les cellules immunitaires,
mais aussi une grande partie des cellules dermiques et
épidermiques; ils possèdent des récepteurs sur la mem-
brane de la plupart des cellules de la peau. Ils peuvent,
par exemple, être relargués après un stress localisé (ou
général) et augmenter une réponse immunitaire adaptée,
aggraver des dermatoses, ou induire un prurit via le sys-
tème nerveux périphérique. Ainsi, les interactions entre
le système nerveux, les cellules cutanée et le système
immunitaire sont si étroites qu’il est logique de n’envisager
qu’un seul système: le système neuroendocrino-immuno-
cutané (SNEIC)[1-3].
Au sein de l'épiderme, les cellules de Merkel (CM) sont
des acteurs-clés du SNEIC. Formant des synapses avec des
neurones sensoriels [4], elles envoient également des
prolongements dendritiques entre les kératinocytes et
les cellules de Langerhans [5] et leur remarquable richesse
en neuropeptides, concentrés dans des granules neuro-
sécrétoires, leur confère un potentiel de communication
pleïotropique soutenu, inégalé dans la peau [6,7]. Ces
caractéristiques uniques placent les CM en pivots du
SNEIC. Cependant, leur rareté et les difficultés rencon-
trées pour les cultiver les placent aussi parmi les types
cellulaires les moins étudiés actuellement. De fait, leur
rôle exact n’est pas bien connu.
Des caractéristiques neuroendocriniennes
Les CM appartiennent à la famille des cellules neuroen-
docrines que l'on retrouve dans d'autres épithéliums,
comme les cellules neuroendocriniennes du poumon
(PNEC pour Pulmonary NeuroEndocrine Cells) ou les
cellules entéroendocrines de l'épithélium intestinal. Cette
famille est une composante commune aux épithéliums
de vertébrés, quelque soit leur degré d'évolution. Les CM
ont été décrites pour la première fois en 1875 par Friedrich
Sigmund Merkel qui identifia au niveau de la lame basale
épidermique, des cellules plus claires que les kératinocytes
à la suite d'une fixation à l'osmium et d'un marquage à l'ar-
gent [8]. Aucune différence significative ne distingue les CM
des kératinocytes en lumière visible ou par coloration
histologique classique. Par contre, en microscopie élec-
tronique, leur ultrastructure contraste avec celle des
autres cellules épidermiques [9], révélant aisément leur
présence (figure 1). Parmi ces caractéristiques uniques
Fig. 1 : Visualisation d'une cellule de Merkel de groin de porc en
microscopie électronique à transmission (M.E.T.). L'aspect plurilobé
du noyau est typique des CM dans l'épiderme mais on note surtout
la présence des granules denses neurosécrétoires recouvertes d'une
fine membrane à l'origine de la classification neuroendocrinienne
des CM.

5 - Kératin n°12 - Février 2007 / Kératin 2007 ; 12 : 4-8 / N. BOULAIS, L. MISERY
qui distinguent les CM, on note une taille cellulaire plus
petite et un imposant noyau, échancré voire plurilobé et
pauvre en nucléoles. Des filaments de kératine sont syn-
thétisés mais ils ne forment qu'occasionnellement des
tonofilaments. Des desmosomes particuliers, de structure
plus petite, peuvent assurer l'adhésion avec les kératino-
cytes avoisinants, et parfois des mélanosomes, transmis
par les mélanocytes, peuvent être observés dans leur
cytoplasme [10]. Les expansions villositaires, de plusieurs
micromètres de long, sont fréquentes et jouent certaine-
ment un rôle dans la fonction des CM. Mais le plus
remarquable en microscopie électronique est la présence
dans leur cytoplasme de nombreuses granules neurosé-
crétoires de 80 à 160 µm de diamètre [11]. Ceux-ci se
concentrent face aux terminaisons des neurones des
ganglions paravertébraux, ce qui est en faveur d’une action
des CM sur le système nerveux périphérique, sans doute
par liaison synaptique selon une récente étude [12], mais
la voie paracrine reste également possible à destinations
des autres cellules cutanée. La présence de ces granules
denses dans les CM marque l'existence d'une voie de
sécrétion régulée. Une observation au fort grossissement
révèle la présence d'une fine membrane délimitant les
granules denses. Cette composante ultrastructurale se
retrouve également dans les cellules endocrines du tractus
gastro-entéro-pancréatique et les cellules chromaffines
des médullo-surrénales. De l'autre côté de leur cytoplasme
granulaire, une voie de sécrétion constitutive est révélée
par la présence d'un appareil de Golgi développé et de
nombreuses vésicules claires [6]. Cependant, les analyses
en microscopie confocale révèlent que la majorité des
neuropeptides restent localisés dans la zone granulaire.
Ainsi, l'action principale de CM semble centrée sur les
terminaisons nerveuses sensorielles avec lesquelles elles
interagiraient de façons synaptique ou paracrine. Mais
toutes les CM ne sont pas innervées, notamment dans
l'épithélium buccal où la moitié d'entre elles restent iso-
lées du système nerveux périphérique [13]. Les données
ultrastructurales montrent que ces cellules conservent
pourtant leur caractère neuroendocrinien par la présence
de nombreuses granules, se localisant alors dans des
expansions cytoplasmiques faisant face à la lame basale.
Une fonction endocrine est donc supposée. Le passage des
neuropeptides des CM dans le derme serait susceptible
d’affecter les mastocytes et les cellules endothéliales,
provoquant ainsi une réponse localisée comme celles
observées lors de l’inflammation neurogénique.
Origine
Leur architecture singulière, l’expression de nombreux
neuropeptides, la synthèse de protéines neurales (NSE,
hATH-1, PGP9.5…) et la présence de synapses nous
orientent vers une origine neurale des CM. Mais ces
cellules expriment aussi des protéines desmosomales,
elles apparaissent dans l’épiderme avant l’arrivée des
nerfs cutanés et possèdent des filaments de cytokéra-
tines, composant ubiquitaire des cellules épithéliales.
Les CM expriment des kératines d'épithélium simple de
type 8, 18, 19 et surtout la kératine 20 utilisée aujourd'hui
comme marqueur [14], à la différence des kératinocytes
qui expriment des kératines d'épithéliums stratifiés. La
question de leur origine, épidermique ou neurale a fait
l’objet d’un débat soutenu. Cette question a principale-
ment été traitée par analyses histologiques au cours
de l’embryogenèse, mais c’est par des techniques de
biologie moléculaire, par marquage persistant des dérivés
neuronaux sur des animaux transgéniques, que la pro-
venance neurale a été démontrée [15].
Les progéniteurs des CM quitteraient très tôt la crête
neurale, peut-être en même temps que les mélanoblastes.
Ils migreraient ensuite vers leur destination cible où ils
initieraient leur différenciation in situ. Mais ces étapes
resteront hypothétiques tant que les précurseurs des CM
n'auront pas été identifiés. Les premières CM exprimant
la cytokératine 20 sont détectables dans l'épiderme dés
la 8esemaine de gestation chez l'homme, au moment
où se met en place la 3ecouche épidermique, et bien
avant l’arrivée des nerfs périphériques [16, 17]. Leur
nombre augmente ensuite rapidement jusqu’à la 15e
semaine [18] mais leur distribution est aléatoire. A cette
période, certaines CM sont retrouvées dans le derme
où elles pourraient jouer un rôle dans la mise en place
du plexus nerveux dermique. Les premières branches
de ce plexus traversent la lame basale à la 16esemaine
et commencent à innerver les CM restées dans l’épi-
derme. Là encore, un rôle trophique envers les nerfs
périphériques est supposé, ces CM participeraient acti-
vement à l’induction puis au maintien de l’innervation
épidermique. Au cours de la période prénatale, la plupart
des CM épidermiques non-innervées disparaissent.
A la naissance, plus de 95% d'entre elles sont inner-
vées, regroupées en clusters autours des terminaisons
nerveuses, ce qui illustre bien l’étroite interaction
entre les cellules du système neuroendocrinien et le
système nerveux. Le nombre des CM peut légèrement
augmenter dans les premières semaines post-natales
mais se stabilise par la suite. Des exceptions sont tout
de même à noter. Des études chez le lapin ont mis en
évidence la différenciation post-natale des CM de la
muqueuse buccale, donc après la mise en place del'in-
nervation épithéliale par les neurones sensoriels [19].
Cette observation va à l'encontre d'un rôle trophique
des CM sur le plexus épidermique. De plus, la moitié
de ces CM sont non-innervées mais conservent leur
granules neurosécrétoires ce qui dénote un rôle pos-
sible de ces cellules directement sur l'épithélium ou le
derme sous-jacent, en dehors de toutes interactions
neurales.
Densité et Localisation
Les CM sont résidentes de la couche basale épidermique
qu'elles ne quittent généralement pas, sauf en cas de
dénervation ou de stress. Elles peuvent alors être retrou-
vées dans les couches plus superficielles de l'épiderme.
Ces cellules neuroendocrines ne se divisent pas. Elles
sont dites post-mitotiques ou en différenciation terminale.
Les CM présentent à la naissance sont considérées comme
persistantes tout au long de notre vie. Cela implique
qu'elles ne desquament pas à la différence des kératino-
cytes, mais explique aussi la diminution de leur densité
dans la peau, à mesure que la surface corporelle aug-
mente lors de la croissance [20, 21] ainsi qu’au cours du