4.6 : Lésions tissulaires et vieillissement
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Objectifs d'apprentissage
- Identifier les signes cardinaux de l'inflammation
- Énumérer la réponse du corps à une lésion tissulaire
- Expliquer le processus de réparation des tissus
- Discutez de l'impact progressif du vieillissement sur les tissus
- Décrire l'effet des mutations cancéreuses sur les tissus
Les tissus de tous types sont vulnérables aux blessures et, inévitablement, au vieillissement. Dans le premier cas, comprendre comment les tissus réagissent aux dommages peut orienter les stratégies visant à faciliter la réparation. Dans ce dernier cas, la compréhension de l'impact du vieillissement peut aider à trouver des moyens d'en atténuer les effets.
Lésion et réparation des tissus
L'inflammation est la réponse initiale standard du corps à une blessure. Qu'il s'agisse de brûlures biologiques, chimiques, physiques ou causées par des radiations, toutes les blessures entraînent la même séquence d'événements physiologiques. L'inflammation limite l'étendue de la lésion, élimine partiellement ou totalement la cause de la lésion et initie la réparation et la régénération des tissus endommagés. La nécrose, ou mort cellulaire accidentelle, provoque une inflammation. L'apoptose est la mort cellulaire programmée, un processus normal étape par étape qui détruit les cellules dont l'organisme n'a plus besoin. Selon des mécanismes encore à l'étude, l'apoptose ne déclenche pas la réponse inflammatoire. L'inflammation aiguë disparaît avec le temps par la cicatrisation des tissus. Si l'inflammation persiste, elle devient chronique et entraîne des maladies. L'arthrite et la tuberculose sont des exemples d'inflammation chronique. Le suffixe « -itis » désigne l'inflammation d'un organe ou d'un type spécifique, par exemple, la péritonite est l'inflammation du péritoine et la méningite fait référence à l'inflammation des méninges, les membranes dures qui entourent le système nerveux central
Les quatre signes cardinaux de l'inflammation, à savoir la rougeur, l'enflure, la douleur et la chaleur locale, ont été enregistrés pour la première fois dans l'Antiquité. Cornelius Celsus est reconnu pour avoir documenté ces signes à l'époque de l'Empire romain, dès le premier siècle de notre ère. Un cinquième signe, la perte de fonction, peut également accompagner l'inflammation.
En cas de lésion tissulaire, les cellules endommagées émettent des signaux chimiques inflammatoires qui provoquent une vasodilatation locale, c'est-à-dire un élargissement des vaisseaux sanguins. L'augmentation du flux sanguin entraîne une rougeur et une chaleur apparentes. En réponse à une lésion, les mastocytes présents dans les tissus se dégranulent, libérant l'histamine, un puissant vasodilatateur. L'augmentation du flux sanguin et les médiateurs inflammatoires recrutent les globules blancs sur le site de l'inflammation. L'endothélium qui tapisse le vaisseau sanguin local devient « perméable » sous l'influence de l'histamine et d'autres médiateurs inflammatoires, ce qui permet aux neutrophiles, aux macrophages et aux liquides de se déplacer du sang vers les espaces tissulaires interstitiels. L'excès de liquide dans les tissus provoque un gonflement, plus précisément appelé œdème. Les tissus gonflés qui pressent les récepteurs de la douleur provoquent une sensation de douleur. Les prostaglandines libérées par les cellules lésées activent également les neurones de la douleur. Les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) réduisent la douleur car ils inhibent la synthèse des prostaglandines. Des niveaux élevés d'AINS réduisent l'inflammation. Les antihistaminiques diminuent les allergies en bloquant les récepteurs de l'histamine et, par conséquent, la réponse histaminique.
Après le confinement d'une lésion, la phase de réparation tissulaire commence par l'élimination des toxines et des déchets. La coagulation réduit la perte de sang due aux vaisseaux sanguins endommagés et forme un réseau de protéines de fibrine qui piègent les cellules sanguines et relient les bords de la plaie entre eux. Une croûte se forme lorsque le caillot sèche, ce qui réduit le risque d'infection. Parfois, un mélange de leucocytes morts et de liquide appelé pus s'accumule dans la plaie. À mesure que la cicatrisation progresse, les fibroblastes des tissus conjonctifs environnants remplacent le collagène et le matériel extracellulaire perdus par la lésion. L'angiogenèse, c'est-à-dire la croissance de nouveaux vaisseaux sanguins, entraîne la vascularisation du nouveau tissu connu sous le nom de tissu de granulation. Le caillot se rétracte en rapprochant les bords de la plaie et se dissout lentement au fur et à mesure que le tissu est réparé. Lorsqu'une grande quantité de tissu de granulation se forme et que les capillaires disparaissent, une cicatrice pâle est souvent visible dans la zone cicatrisée. Une union primaire décrit la cicatrisation d'une plaie dont les bords sont rapprochés. Lorsqu'il y a une plaie béante, il faut plus de temps pour remplir la zone de cellules et de collagène. Le processus appelé union secondaire se produit lorsque les bords de la plaie sont rapprochés par ce que l'on appelle la contraction de la plaie. Lorsqu'une plaie mesure plus d'un quart de pouce de profondeur, des sutures (points de suture) sont recommandées pour favoriser une union primaire et éviter la formation d'une cicatrice défigurante. La régénération est l'ajout de nouvelles cellules du même type que celles qui ont été endommagées (Figure\(\PageIndex{1}\)).
Les tissus et le vieillissement
Selon le poète Ralph Waldo Emerson, « le poison le plus sûr, c'est le temps ». En fait, la biologie confirme que de nombreuses fonctions de l'organisme diminuent avec l'âge. Toutes les cellules, tous les tissus et tous les organes sont affectés par la sénescence, avec une variabilité notable entre les individus en raison de la diversité de leur constitution génétique et de leur mode de vie. Les signes extérieurs du vieillissement sont facilement reconnaissables. La peau et les autres tissus deviennent plus fins et plus secs, ce qui réduit leur élasticité, contribue aux rides et à l'hypertension artérielle. Les cheveux deviennent gris parce que les follicules produisent moins de mélanine, le pigment brun des cheveux et l'iris de l'œil. Le visage semble mou car les fibres élastiques et de collagène diminuent dans le tissu conjonctif et le tonus musculaire est perdu. Les lunettes et les appareils auditifs peuvent faire partie de la vie lorsque les sens se détériorent lentement, tout cela en raison d'une élasticité réduite. La taille globale diminue à mesure que les os perdent du calcium et d'autres minéraux. Avec l'âge, le liquide diminue dans les disques cartilagineux fibreux intercalés entre les vertèbres de la colonne vertébrale. Les articulations perdent du cartilage et se raidissent. De nombreux tissus, y compris ceux des muscles, perdent de la masse par un processus appelé atrophie. Les grumeaux et la rigidité se généralisent. En conséquence, les voies de passage, les vaisseaux sanguins et les voies respiratoires deviennent plus rigides. Le cerveau et la moelle épinière perdent de la masse. Les nerfs ne transmettent pas les impulsions avec la même vitesse et la même fréquence que par le passé. Une certaine perte de clarté de pensée et de mémoire peut accompagner le vieillissement. Les problèmes plus graves ne sont pas nécessairement associés au processus de vieillissement et peuvent être des symptômes d'une maladie sous-jacente.
Au fur et à mesure que les signes extérieurs du vieillissement augmentent, les enseignes intérieures, qui ne sont pas aussi visibles, augmentent également. L'incidence des maladies cardiaques, des syndromes respiratoires et du diabète de type 2 augmente avec l'âge, bien que ces effets ne soient pas nécessairement liés à l'âge. La cicatrisation des plaies est plus lente chez les personnes âgées, accompagnée d'une fréquence d'infection plus élevée à mesure que la capacité du système immunitaire à lutter contre les agents pathogènes diminue.
Le vieillissement est également apparent au niveau cellulaire, car toutes les cellules subissent des changements avec le vieillissement. Les télomères, régions des chromosomes nécessaires à la division cellulaire, se raccourcissent à chaque fois que les cellules se divisent. Ce faisant, les cellules sont moins capables de se diviser et de se régénérer. En raison des altérations des membranes cellulaires, le transport de l'oxygène et des nutriments dans la cellule et l'élimination du dioxyde de carbone et des déchets de la cellule ne sont pas aussi efficaces chez les personnes âgées. Les cellules peuvent commencer à fonctionner de manière anormale, ce qui peut entraîner des maladies associées au vieillissement, notamment l'arthrite, des problèmes de mémoire et certains cancers.
L'impact progressif du vieillissement sur le corps varie considérablement d'une personne à l'autre, mais des études indiquent toutefois que l'exercice et des choix de modes de vie sains peuvent ralentir la détérioration du corps associée à la vieillesse.
Tissus et cancer
Le cancer est un terme générique désignant de nombreuses maladies dans lesquelles les cellules échappent aux signaux régulateurs. La croissance incontrôlée, l'invasion des tissus adjacents et la colonisation d'autres organes, si elles ne sont pas traitées suffisamment tôt, en sont les caractéristiques. La santé en souffre lorsque les tumeurs « privent » l'approvisionnement en sang des organes « normaux ».
Une mutation est définie comme une modification permanente de l'ADN d'une cellule. Les modifications épigénétiques, qui n'affectent pas le code de l'ADN mais modifient la façon dont l'ADN est décodé, sont également connues pour générer des cellules anormales. Les modifications du matériel génétique peuvent être causées par des agents environnementaux, des agents infectieux ou des erreurs de réplication de l'ADN qui s'accumulent avec l'âge. De nombreuses mutations n'entraînent aucune modification notable des fonctions d'une cellule. Toutefois, si la modification affecte des protéines clés qui ont un impact sur la capacité de la cellule à proliférer de façon ordonnée, la cellule commence à se diviser anormalement. À mesure que les changements dans les cellules s'accumulent, elles perdent leur capacité à former des tissus réguliers. Une tumeur, une masse de cellules présentant une architecture anormale, se forme dans le tissu. De nombreuses tumeurs sont bénignes, c'est-à-dire qu'elles ne métastasent pas et ne provoquent pas de maladie. Une tumeur devient maligne, ou cancéreuse, lorsqu'elle franchit les limites de ses tissus, favorise l'angiogenèse, attire la croissance des capillaires et se métastase vers d'autres organes (Figure\(\PageIndex{2}\)). Les noms spécifiques des cancers reflètent le tissu d'origine. Les cancers dérivés des cellules épithéliales sont appelés carcinomes. Le cancer du tissu myéloïde ou des cellules sanguines forme des myélomes. Les leucémies sont des cancers des globules blancs, tandis que les sarcomes proviennent du tissu conjonctif. Les cellules des tumeurs diffèrent à la fois par leur structure et leur fonction. Certaines cellules, appelées cellules souches cancéreuses, semblent être un sous-type de cellule responsable d'une croissance incontrôlée. Des recherches récentes montrent que, contrairement à ce que l'on supposait auparavant, les tumeurs ne sont pas des masses de cellules désorganisées, mais ont leurs propres structures.
Révision du chapitre
L'inflammation est la réponse classique de l'organisme à une blessure et suit une séquence d'événements courante. La zone est rouge, chaude au toucher, gonfle et est douloureuse. Les cellules lésées, les mastocytes et les macrophages résidents émettent des signaux chimiques qui provoquent une vasodilatation et une fuite de liquide dans les tissus environnants. La phase de réparation comprend la coagulation du sang, suivie de la régénération des tissus lorsque les fibroblastes déposent du collagène. Certains tissus se régénèrent plus facilement que d'autres. Les tissus épithéliaux et conjonctifs remplacent les cellules endommagées ou mortes provenant d'un approvisionnement en cellules souches adultes. Les tissus musculaires et nerveux se régénèrent lentement ou ne se réparent pas du tout.
L'âge affecte tous les tissus et organes du corps. Les cellules endommagées ne se régénèrent pas aussi rapidement que chez les personnes plus jeunes. La perception de la sensation et l'efficacité de la réponse sont perdues dans le système nerveux. Les muscles s'atrophient et les os perdent de la masse et se fragilisent. Le collagène diminue dans certains tissus conjonctifs et les articulations se raidissent.
Questions sur les liens interactifs
Regardez cette vidéo pour voir une main guérir. Sur quelle période pensez-vous que ces images ont été prises ?
Réponse : Environ un mois.
Regardez cette vidéo pour en savoir plus sur les tumeurs. Qu'est-ce qu'une tumeur ?
Réponse : Une masse de cellules cancéreuses qui continuent de croître et de se diviser.
Questions de révision
Q. Lequel des processus suivants n'est pas un signe cardinal d'inflammation ?
A. rougeur
B. chaleur
C. fièvre
D. gonflement
Réponse : C
Q. Lorsqu'un mastocyte réagit à une irritation, lequel des produits chimiques suivants libère-t-il ?
A. collagène
B. histamine
C. acide hyaluronique
D. Meylin
Réponse : B
Q. L'atrophie fait référence à ________.
A. perte d'élasticité
B. perte de masse
C. perte de rigidité
D. perte de perméabilité
Réponse : B
Q. Les individus peuvent ralentir leur rythme de vieillissement en modifiant tous ces aspects de leur mode de vie, à l'exception de ________.
A. régime
B. exercice
C. facteurs génétiques
D. stress
Réponse : C
Questions sur la pensée critique
Q. Pourquoi est-il important de surveiller l'apparition de rougeurs, d'enflures et de douleurs après avoir nettoyé et bandé une coupure ou une abrasion ?
R. Ces symptômes indiqueraient la présence d'une infection.
Q. L'aspirine est un anti-inflammatoire non stéroïdien (AINS) qui inhibe la formation de caillots sanguins. Les personnes atteintes d'une maladie cardiaque en prennent régulièrement. Les stéroïdes tels que le cortisol sont utilisés pour contrôler certaines maladies auto-immunes et l'arthrite sévère en régulant à la baisse la réponse inflammatoire. Après avoir lu le rôle de l'inflammation dans la réponse de l'organisme à l'infection, pouvez-vous prédire une conséquence indésirable de la prise régulière d'anti-inflammatoires ?
R. Comme les AINS ou d'autres anti-inflammatoires inhibent la formation de caillots sanguins, l'utilisation régulière et prolongée de ces médicaments peut favoriser des saignements internes, tels que des saignements de l'estomac. Des niveaux excessifs de cortisol supprimeraient l'inflammation, ce qui pourrait ralentir le processus de cicatrisation.
Q. Au fur et à mesure qu'une personne vieillit, une constellation de symptômes commence à diminuer au point de compromettre son fonctionnement. Identifiez et discutez de deux facteurs qui jouent un rôle dans les facteurs menant à la situation compromise.
R. La constitution génétique et le mode de vie de chaque individu sont des facteurs qui déterminent le degré de déclin des cellules, des tissus et des organes à mesure que l'individu vieillit.
Q. Discutez des changements qui se produisent dans les cellules lorsqu'une personne vieillit
R. Toutes les cellules subissent des changements avec le vieillissement. Ils s'agrandissent et beaucoup d'entre eux ne peuvent ni se diviser ni se régénérer. En raison des altérations des membranes cellulaires, le transport de l'oxygène et des nutriments dans la cellule et l'élimination du dioxyde de carbone et des déchets ne sont pas aussi efficaces chez les personnes âgées. Les cellules perdent leur capacité de fonctionner ou commencent à fonctionner de manière anormale, ce qui entraîne des maladies et des cancers.
Références
Emerson, R.W. Vieillesse. Atlantic. 1862 [cité le 4 décembre 2012] ; 9 (51) :134—140.
Lexique
- apoptose
- mort cellulaire programmée
- atrophie
- perte de masse et de fonction
- coagulation
- également appelée coagulation ; processus complexe par lequel les composants sanguins forment un bouchon pour arrêter le saignement
- histamine
- composé chimique libéré par les mastocytes en réponse à une lésion provoquant une vasodilatation et une perméabilité endothéliale
- inflammation
- réponse des tissus à une lésion
- nécrose
- mort accidentelle de cellules et de tissus
- union primaire
- les bords d'une plaie sont suffisamment rapprochés pour favoriser la cicatrisation sans utiliser de points de suture pour les maintenir bien
- union secondaire
- cicatrisation facilitée par la contraction de la plaie
- vasodilatation
- élargissement des vaisseaux sanguins
- contraction de la plaie
- processus par lequel les bords d'une blessure sont physiquement rapprochés