organes sensoriels Œil : embryologie et histologie · • couleur des yeux déterminée par...
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ORGANES SENSORIELSŒIL : Embryologie et Histologie
Dr S. JaillardService de Cytogénétique et Biologie Cellulaire
Embryologie
� Dérivés neurectoblastiques
� Dérivés ectoblastiques
� Dérivés mésoblastiques
Ectoblaste
Vésicule optique
Région du prosencéphale - Coupe transversale D’après Langman, Embryologie Médicale
Fausse placode cristallinienne
Œil : organogenèse
Invagination de la fausse placode cristallinienne
Invagination de la vésicule optique
Ectoblaste
Prosencéphale
S4
� Dérivés neurectoblastiques
Pédicule optique
Fausse placode cristalinienne
Vésicule optique
3ème ventricule
Prosencéphale
Œil : organogenèse
Espace rétinien
Paroi du 3ème ventricule
Pédicule optique � nerf
optique
Feuillet interne � rétine visuelle
Cupule optique
Feuillet externe � rétine pigmentaire
Fente colobomique
Vaisseaux hyaloïdiens
Fermeture de la fente colobomique : S7
Œil : organogenèse
Colobome irien Colobome rétinien
Ectoblaste
Vésicule optique
Région du prosencéphale - Coupe transversale D’après Langman, Embryologie Médicale
Fausse placode cristallinienne
Œil : organogenèse
Invagination de la fausse placode cristallinienne
Invagination de la vésicule optique
Ectoblaste
Prosencéphale
S4
� Dérivés ectoblastiques
Vésicule cristallinienne
Pédicule optique
Cupule optique
Les vésicules cristalliniennes :
- s’isolent de l’ectoblaste de surface à J33
- sont englobées par les cupules optiques
- sont à l’origine des cristallins
Coupe sagittale
Œil : organogenèse
Sclérotique
Choroïde
Iris
� Dérivés mésoblastiques Rétine pigmentaire
Rétine visuelle
Corps ciliaire
Derme cornéen
Chambre antérieure de l’oeil
Ectoblaste
Œil : organogenèse
Œil : histogenèse
� Dérivés neurectoblastiques
� 2 feuillets de la cupule optique : épithélium cubique simple
� Disparition espace rétinien sans fusion entre les 2 feuillets
(décollements de rétine)
� Partie antérieure (1/5) = rétine aveugle (épithélium cubique
bistratifié pigmenté)
� Partie postérieure (4/5) = rétine visuelle
� Entre rétine aveugle et rétine visuelle : ora serrata
Rétine aveugle
Rétine visuelle
Feuillet externe
Feuillet interne
Ora serrata
Œil : histogenèse
Œil : histogenèse
� Dérivés neurectoblastiques
Feuillet interne (rétine visuelle)
� Epithélium prismatique pseudo-stratifié
� 3 couches entre limitante interne et limitante externe
• Couche neuroblastique externe : cellules germinatives � neuroblastes
• Couche moyenne : spongioblastes � cellules fibres de Müller
• Couche interne : prolongements des spongioblastes
Espace rétinien
Limitante externe de la rétine
Cellule multipolaire
Cellule bipolaire
Photorécepteur
Cellules pigmentaires
2 - Spongioblastes
1 - Couche neuroblastique externe :
cellules germinatives
Feuillet interne
3
Limitante interne de la rétine
Cellule fibre de Müller
Prolongements des
spongioblastes
Œil : histogenèse
� Dérivés neurectoblastiques
Feuillet externe (rétine visuelle)
� Epithélium cubique simple
� Granules pigmentaires
� Franges
Espace rétinien
Limitante externe de la rétine
Cellule fibre de Müller
Cellule multipolaire
Cellule bipolaire
Photorécepteur
Cellules pigmentaires
2 - Spongioblastes
3
Limitante interne de la rétine
Feuillet externe
1 - Couche neuroblastique externe :
cellules germinatives
Prolongements des
spongioblastes
Epithélium postérieur
Formation du cristallin
Epithélium antérieur
Fibres cristalliniennesprimaires (sens antéro-
postérieur)
Fibres cristalliniennes
Primaires Secondaires
Cœur du cristallin
Œil : histogenèse
� Dérivés ectoblastiques
Corps cristallinien
Sclérotique
Choroïde
Iris
Rétine pigmentaire
Rétine visuelle
Corps ciliaire
Derme cornéen
Chambre antérieure
de l’œil
Ectoblaste
Œil : organogenèse
Epithélium des paupières
Epithélium ant.de la cornée
Cristallin
Œil : histogenèse
� Dérivés mésoblastiques
� Choroïde : couche nourricière de l’œil (vascularisée)
� Sclérotique : couche protectrice de l’œil (tissu conjonctif fibreux)
� Derme cornéen
Sclérotique
Choroïde
Iris
Rétine pigmentaire
Rétine visuelle
Corps ciliaire
Derme cornéen
Chambre antérieure
de l’œil
Ectoblaste
Œil : organogenèse
Uvée (tractus uvéal) = Choroïde + stroma conjonctif du corps ciliaire et de l’iris
Epithélium post. de la cornée
Membrane pupillaire
Corps vitré
Œil : histogenèse
� Dérivés mésoblastiques
� Choroïde : couche nourricière de l’œil (vascularisée)
� Sclérotique : couche protectrice de l’œil (tissu conjonctif fibreux)
� Derme cornéen
� Chambre antérieure de l’œil en avant cristallin
• Paroi antérieure � épithélium postérieur de la cornée
• Paroi postérieure � membrane pupillaire
� Chambre postérieure entre membrane pupillaire et cristallin
Sclérotique
Choroïde
Iris
Rétine pigmentaire
Rétine visuelle
Corps ciliaire
Derme cornéen
Chambre antérieure
de l’œil
Ectoblaste
Œil : organogenèse
Uvée (tractus uvéal) = Choroïde + stroma conjonctif du corps ciliaire et de l’iris
Epithélium post. de la cornée
Membrane pupillaire
Corps vitré
Œil : histogenèse
� Dérivés mésoblastiques
� Choroïde : couche nourricière de l’œil (vascularisée)
� Sclérotique : couche protectrice de l’œil (tissu conjonctif fibreux)
� Derme cornéen
� Chambre antérieure de l’œil en avant cristallin
• Paroi antérieure � épithélium postérieur de la cornée
• Paroi postérieure � membrane pupillaire
� Chambre postérieure entre membrane pupillaire et cristallin
� Iris et corps ciliaires (rétine aveugle interne)
� Derme conjonctivo-palpébral
� Muscles extrinsèques de l’œil
� Corps vitré
Sclérotique
Choroïde
Iris
Rétine pigmentaire
Rétine visuelle
Corps ciliaire
Derme cornéen
Chambre antérieure
de l’œil
Ectoblaste
Œil : organogenèse
Uvée (tractus uvéal) = Choroïde + stroma conjonctif du corps ciliaire et de l’iris
Epithélium post. de la cornée
Membrane pupillaire
Corps vitré
Œil : organogenèseCorps vitré entre cristallin et cupule optique
Substance transparente semi-fluide
Riche en eau (90%), en acide hyaluronique + collagène
Canal hyaloïdien = vestige de l’artère hyaloïdienne
Œil : topographie
Histologie
Œil : histologie
Aire de sensibilité maximale : fovea centralis ou macula
� Rétine visuelle
Œil : histologie
� Rétine visuelle : organisation générale
� Membrane photoréceptrice stratifiée et
vascularisée
� Chaine de 3 neurones + charpente gliale
� 10 couches
10 - Limitante interne
9 - Couche des fibres optiques
8 - Couche des cellules ganglionnaires
7 - Plexiforme interne
6 - Couche des grains internes
5 - Plexiforme externe
4 - Couche des grains externes
3 - Limitante externe
2 - Couche des cônes et bâtonnets
1- Epithélium pigmentaire
Corps vitré
Choroïde
Œil : histologieRétine visuelle
Œil : histologieCellules pigmentaires (Epithélium pigmentaire)
• Épithélium cubique simple , membrane de Bruch
• Faces latérales : complexes de jonction � protection de la rétine
• Pôle apical : franges � s’insinuent entre les photorécepteurs
• Pôle basal : labyrinthe basal de replis membranaires � échanges
nutritifs, mitochondries
• Grains de mélanine � écran
• Phagosomes
• Métabolisme de la vitamine A, régénération pigment visuel (cycle visuel )
Pôle apical du photorécepteurentouré des franges
de la cellule pigmentaire
Cellule Pigmentaire
Photorécepteur
Œil : histologiePhotorécepteurs
• Dendrites : couche des cônes et batonnets 2
• Corps cellulaires : couche des grains
externes 4 (8-9 rangées pour les cellules à
batonnets, 1 rangée pour les cellules à cônes
sauf au niveau de la fovea)
• Axones : couche plexiforme externe 5
�
�
�
Œil : histologiePhotorécepteurs : bâtonnets
• Absents à la fovea
• Vision nocturne (scotopique) : vision monochomatique en
faible luminosité
Expansionexterne
Cellule à bâtonnet
Rhodopsine
Expansionexterne
Cellule à bâtonnet
Rhodopsine
Rhodopsine
Expansionexterne
Cellule à bâtonnet
~ 1000
Rhodopsine :
opsine + 11-cis-rétinal
(cycle de Wald)
Rhodopsine
Expansionexterne
Cellule à bâtonnet
Cellules horizontales
Expansionexterne
Expansion interneAxone
Sphérule Dendrites des cellules
bipolaires
Œil : histologiePhotorécepteurs : cônes
• Présents sur toute la rétine
• Vision diurne (photopique) : vision discriminative
Membrane des disques en continuité avec la membrane
plasmique
~ 200-500
~ 1000
Trois types fonctionnels de cônes :
- cônes S sensibles à la lux bleue 419 nm (gène sur chr 7)
- cônes M sensibles à la lux verte 531 nm (gène sur chr X)
- cônes L sensibles à la lux rouge 558 nm (gène sur chr X)
Œil : histologie
Iodopsines
opsine + 11-cis-rétinal
Protanopie : absence des récepteurs rétinaux au rouge ; cette couleur est
indétectable par le sujet.
Deutéranopie : absence des récepteurs rétinaux au vert ; cette couleur est
indétectable par le sujet.
Tritanopie : absence des récepteurs rétinaux au bleu ; cette couleur est
indétectable par le sujet.
Œil : histologie
Dyschromatopsie (daltonisme)
Pédicule
Cellule à bâtonnet Cellule à cône
Œil : histologieCellules bipolaires
�
�
�
• Dendrites : couche plexiforme externe 5
• Corps cellulaires : couche des grains internes 6
• Axones : couche plexiforme interne 7
Cellule à côneCellule à bâtonnet
Cellules bipolaires
Plexiforme externe
Plexiformeinterne
Plexiformes externe et interne = zones de synapses
PE : synapse avec axones des photorécepteurs
PI : synapse avec dendrites des cellules ganglionna ires
Grains internes
Grains externes
Pigmentaire
Cônes et bâtonnets
Œil : histologieCellules bipolaires
Pour les bâtonnets :
- cellules bipolaires diffuses
Bip I � synapses invaginées
Pour les cônes :
- cellules bipolaires diffuses
Bip I � synapses invaginées
Bip S � synapses superficielles
- cellules bipolaires naines = monosynaptiques
Bip I � synapses invaginées
Œil : histologieCellules ganglionnaires
• Dendrites : couche plexiforme interne 7
• Corps cellulaires : couche des cellules
ganglionnaires 8 (1 rangée sauf fovea)
• Axones : couche des fibres optiques 9,
parallèles à la surface
• Selon l’aspect du bouquet dendritique :
cellules gg diffuses (M-cells)
cellules gg naines monosynaptiques (P-cells)
�
�
�
Cellule fibrede Muller
Cellule interplexiforme
Cellules horizontales
Cellules ganglionnaires
Cellules amacrines
Fibres optiques
C. ganglionnaires
Plexiforme interne
Pigmentaire
Cônes et bâtonnets
M P
Œil : histologieCellules d’association
• Corps cellulaires : couche des grains internes 6
• Modulation de l’impulsion nerveuse
�
Cellule interplexiforme
Cellules horizontales
Cellules ganglionnaires
Cellules amacrines
Fibres optiques
C. ganglionnaires
Plexiforme interne
Pigmentaire
Cônes et bâtonnets
M P
Grains internes
Axone de cellule horizontale
Dendrite de cellules bipolaires
Sphérule
Axone de bâtonnet
Cellules horizontales : axones accompagnent les dendrites des cellules
bipolaires dans les invaginations synaptiques (couche plexiforme externe)
Œil : histologie
Cellules bipolaires
Cellule amacrine
Cellules ganglionnaires
Œil : histologie
Cellules amacrines : dendrites dans la couche plexiforme interne, contacts avec les
cellules ganglionnaires et les cellules bipolaires
Cellule fibrede Muller
Cellule interplexiforme
Cellules horizontales
Cellules ganglionnaires
Cellules amacrines
Fibres optiques
C. ganglionnaires
Plexiforme interne
Pigmentaire
Cônes et bâtonnets
M P
Cellules interplexiformes : prolongements dans les 2 couches plexiformes
Plexiforme externe
Œil : histologieCellules névrogliques
• Cellules fibres de Müller
• Corps cellulaires : couche des grains internes 6
• Prolongements entre les 2 limitantes 3 et 10
�
Œil : histologie
Limitante externe = desmosomes unissant cellules de Müller aux photoR
Limitante interne = lame basale des cellules de Müller
Œil : histologie
� Rétine visuelle : fovea centralis
• Dans l’axe visuel, au centre de la macula lutea (tache jaune)
• Zone de plus grande acuité visuelle
• Rejet à la périphérie des 5 couches internes de la rétine
• Cellules à cônes exclusivement (aspect de bâtonnets)
• Plexiforme externe mince : axones déjetés latéralement
Œil : histologie
� Rétine visuelle : fovea centralis
Conduction linéaire à pouvoir séparateur
maximal
Conduction convergente à faible pouvoir séparateur
Œil : histologie
� Rétine visuelle : papille optique
• Interruption de la rétine et des tuniques oculaires
• Axones des cellules ganglionnaires � lame criblée � nerf optique
Œil : histologie
� Rétine visuelle : papille optique
• Artère centrale de la rétine
• Vascularisation couches internes (� plexiforme)
• Couches externes de la rétine : imbibition à partir de la choroïde
• Veines : trajet inverse, pas de lymphatique
Œil : histologie
� Rétine visuelle : ora serrata
• Désorganisation complète de différentes couches de la rétine visuelle
Œil : histologie
� Choroïde, corps ciliaire, iris
Uvée (tractus uvéal) = Choroïde + stroma conjonctif du corps ciliaire et de l’iris
Œil : histologie
� ChoroïdeLamelles élastiquesSclérotique
Suprachoroïde
Mélanocytes
Artères
Veines
Couchechoriocapillaire
(capillaires fenêtrés)
Membrane de BruchRétine Choroïde
Couche desvaisseaux
Œil : histologie
Ligament suspenseur
Muscle ciliaire (accomodation) Humeur aqueuse (~LCR,
rôle dans pression oculaire
et rôle nutritif pour cornée
et cristallin avasculaires)
Corps ciliaire
� Corps ciliaire
Œil : histologie
Ligament suspenseur
Muscle ciliaire
Iris
� Iris
Sphincter irien
Muscle dilatateur
Epithélium postérieurpigmenté
Rétine irienne
Stroma irien
Mélanocytes étoilés
Pseudoépithélium antérieur
Œil : histologie
� Iris
• Couleur des yeux déterminée par l’abondance de mélanine dans la partie antérieure
de l’iris
• Couleur de l’iris influencée par :
– La structure et la densité des fibres collagènes du pseudo-épithélium antérieur et du stroma
antérieur
– La densité en mélanocytes
– La densité en pigments dans les mélanocytes
• NN : pas de mélanine � yeux bleus
• Marron = nombreux mélanocytes antérieurs (absorption)
• Bleu = pas de mélanocytes antérieurs (diffusion)
• Vert = quantité moyenne de mélanocytes antérieurs (absorption + diffusion)
Œil : histologie
� Iris
Œil : histologie
Hétérochromie (yeux vairons) complète ou partielle
congénitale ou acquise
� Iris
Œil : histologie
Aspects moléculaires du développement oculaire
Aniridie
Œil : histologie
PAX6
Œil : histologie
� Sclérotique et cornée
Œil : histologie
� Sclérotique
� Interrompue dans sa partie postérieure par la lame criblée, se continue
en avant par la cornée
� Gros faisceaux de collagène, toujours parallèles à la surface + réseau
de fibres élastiques
� Mal vascularisée
Limbe Angle irido-cornéen
Œil : histologie
� Limbe scléro-cornéen
Canal de Schlemm CornéeMuscle ciliaire
Œil : histologie
Réseau trabéculaire de tissu conjonctif fin recouvert d’un endothélium aplati �labyrinthe : espaces de Fontana � résorption de l’humeur aqueuse
� Limbe scléro-cornéen
Iris
Humeur aqueuse
Espaces de Fontana
Canal de Schlemm
Sclérotique
Procès ciliaire
m. de Brückem. de Müller
Cornée
Chambre antérieure Chambre postérieure
Œil : histologie
� Cornée
Epithélium antérieur: pavimenteux stratifié non kér atinisé(renouvellement rapide, film lacrymal)
Membrane de BowmanCouche acellulaire (anhiste) associant la LB épithéliale à un feutrage de fibres collagènes
Derme cornéen
Tissu conjonctif dense, orienté, lamelles de fibrilles de collagène
Dans chaque lamelle les fibrilles de collagène sont de
même diamètre, parallèles entre elles et régulièrement
espacées
D’une lamelle à l’autre les fibrilles sont perpendiculaires
� Transparence et résistance mécanique
Fibroblastes (kératocytes) rares, aplatis, étoilés,
disposés entre les lamelles de collagène
SF : protéoglycanes
Noyaux de kératocytes
Fibres collagène
épaisse, résistante et
élastiquepavimenteux simpleChambre antérieure
Œil : histologie
� Milieux dioptriques
� Cristallin : lentille biconvexe transparente non vascularisée, cristalloïde
� Humeur aqueuse
� Corps vitré