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21.1 : Anatomie et microbiote normal de la peau et des yeux - Biologie

21.1 : Anatomie et microbiote normal de la peau et des yeux - Biologie


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Objectifs d'apprentissage

  • Décrire les principales caractéristiques anatomiques de la peau et des yeux
  • Comparez et contrastez les microbiomes de divers sites du corps, tels que les mains, le dos, les pieds et les yeux
  • Expliquer comment les micro-organismes surmontent les défenses de la peau et des yeux afin de provoquer une infection
  • Décrire les signes et symptômes généraux de la maladie associés aux infections de la peau et des yeux

orientation clinique - partie 1

Sam, un étudiant de première année avec une mauvaise habitude de trop dormir, s'est coupé en se rasant précipitamment pour arriver en classe à l'heure. À l'époque, il n'y a pas réfléchi à deux fois. Mais deux jours plus tard, il a remarqué que la coupure était entourée d'une zone de peau rougeâtre et chaude au toucher. Lorsque la blessure a commencé à suinter du pus, il a décidé qu'il ferait mieux de s'arrêter à la clinique de l'université. Le médecin a prélevé un échantillon de la lésion, puis a nettoyé la zone.

Exercice (PageIndex{1})

Quel type de microbe pourrait être responsable de l'infection de Sam ?

La peau humaine est une partie importante du système immunitaire inné. En plus de remplir un large éventail d'autres fonctions, la peau sert de barrière importante à l'invasion microbienne. Non seulement il s'agit d'une barrière physique à la pénétration des tissus plus profonds par des agents pathogènes potentiels, mais il fournit également un environnement inhospitalier pour la croissance de nombreux agents pathogènes. Dans cette section, nous donnerons un bref aperçu de l'anatomie et du microbiote normal de la peau et des yeux, ainsi que les symptômes généraux associés aux infections cutanées et oculaires.

Couches de la peau

La peau humaine est composée de plusieurs couches et sous-couches. Les deux couches principales sont l'épiderme et le derme. Ces couches recouvrent une troisième couche de tissu appelée hypoderme, qui se compose de tissu conjonctif fibreux et adipeux (Figure (PageIndex{1})).

L'épiderme est la couche la plus externe de la peau, et il est relativement mince. La surface extérieure de l'épiderme, appelée stratum corneum, est principalement constituée de cellules mortes de la peau. Cette couche de cellules mortes limite le contact direct entre le monde extérieur et les cellules vivantes. La couche cornée est riche en kératine, une protéine fibreuse résistante que l'on trouve également dans les cheveux et les ongles. La kératine aide à rendre la surface externe de la peau relativement résistante et imperméable. Il aide également à garder la surface de la peau sèche, ce qui réduit la croissance microbienne. Cependant, certains microbes sont encore capables de vivre à la surface de la peau, et certains d'entre eux peuvent être éliminés avec des cellules mortes de la peau lors du processus de desquamation, c'est-à-dire la desquamation et la desquamation de la peau qui se produisent comme un processus normal mais qui peut être accélérée lorsque l'infection est présente.

Sous l'épiderme se trouve une couche de peau plus épaisse appelée derme. Le derme contient du tissu conjonctif et des structures intégrées telles que les vaisseaux sanguins, les nerfs et les muscles. Des structures appelées follicules pileux (à partir desquels poussent les cheveux) sont situées dans le derme, même si une grande partie de leur structure est constituée de tissu épidermique. Le derme contient également les deux principaux types de glandes présentes dans la peau humaine : les glandes sudoripares (glandes tubulaires qui produisent la sueur) et les glandes sébacées (qui sont associées aux follicules pileux et produisent du sébum, une substance riche en lipides contenant des protéines et des minéraux).

La transpiration (sueur) fournit une certaine humidité à l'épiderme, ce qui peut augmenter le potentiel de croissance microbienne. Pour cette raison, on trouve plus de microbes sur les régions de la peau qui produisent le plus de sueur, comme la peau des aisselles et de l'aine. Cependant, en plus de l'eau, la sueur contient également des substances qui inhibent la croissance microbienne, telles que des sels, du lysozyme et des peptides antimicrobiens. Le sébum sert également à protéger la peau et à réduire les pertes en eau. Bien que certains des lipides et des acides gras contenus dans le sébum inhibent la croissance microbienne, le sébum contient des composés qui fournissent une nutrition à certains microbes.

Exercice (PageIndex{2})

Comment la desquamation aide-t-elle à prévenir les infections ?

Microbiote normal de la peau

La peau abrite une grande variété de microbiotes normaux, constitués d'organismes commensaux qui tirent leur nutrition des cellules de la peau et des sécrétions telles que la sueur et le sébum. Le microbiote normal de la peau a tendance à inhiber la colonisation microbienne transitoire en produisant des substances antimicrobiennes et en supplantant les autres microbes qui atterrissent à la surface de la peau. Cela aide à protéger la peau contre les infections pathogènes.

Les propriétés de la peau diffèrent d'une région du corps à l'autre, tout comme la composition du microbiote cutané. La disponibilité des nutriments et de l'humidité dicte en partie quels micro-organismes prospéreront dans une région particulière de la peau. La peau relativement humide, comme celle des narines (narines) et des aisselles, a un microbiote très différent de celui de la peau sèche des bras, des jambes, des mains et du dessus des pieds. Certaines zones de la peau ont des densités plus élevées de glandes sébacées. Ces zones riches en sébum, qui comprennent le dos, les plis sur le côté du nez et la nuque, abritent des communautés microbiennes distinctes qui sont moins diversifiées que celles trouvées sur d'autres parties du corps.

Différents types de bactéries dominent les régions sèches, humides et riches en sébum de la peau. Les microbes les plus abondants que l'on trouve généralement dans les régions sèches et sébacées sont respectivement les bêtaprotéobactéries et les propionibactéries. Dans les régions humides, Corynébactérie et Staphylocoque sont le plus souvent trouvés (Figure (PageIndex{2})). On trouve également des virus et des champignons sur la peau, avec Malassezia étant le type de champignon le plus courant dans le microbiote normal. Le rôle et les populations de virus dans le microbiote, appelés viromes, sont encore mal connus et les techniques utilisées pour les identifier sont limitées. Cependant, les Circoviridae, Papillomaviridae et Polyomaviridae semblent être les résidents les plus courants dans le virome de la peau saine.123

Exercice (PageIndex{3})

Quelles sont les quatre bactéries les plus courantes qui font partie du microbiote cutané normal ?

Infections de la peau

Si le microbiote de la peau peut jouer un rôle protecteur, il peut aussi être néfaste dans certains cas. Souvent, un agent pathogène opportuniste résidant dans le microbiote cutané d'un individu peut être transmis à un autre individu plus sensible à une infection. Par exemple, résistant à la méthicilline Staphylococcus aureus (SARM) peuvent souvent élire domicile dans les narines des travailleurs de la santé et des patients hospitalisés ; bien qu'inoffensif sur une peau intacte et saine, le SARM peut provoquer des infections s'il est introduit dans d'autres parties du corps, comme cela pourrait se produire pendant une intervention chirurgicale ou via une incision ou une plaie post-chirurgicale. C'est l'une des raisons pour lesquelles des sites chirurgicaux propres sont si importants.

Les blessures ou les dommages à la peau peuvent permettre aux microbes de pénétrer dans les tissus plus profonds, où les nutriments sont plus abondants et l'environnement est plus propice à la croissance bactérienne. Les infections des plaies sont fréquentes après une piqûre ou une lacération qui endommage la barrière physique de la peau. Les microbes peuvent infecter les structures du derme, telles que les follicules pileux et les glandes, provoquant une infection localisée, ou ils peuvent atteindre la circulation sanguine, ce qui peut entraîner une infection systémique.

Dans certains cas, les microbes infectieux peuvent provoquer une variété d'éruptions cutanées ou de lésions qui diffèrent par leurs caractéristiques physiques. Ces éruptions cutanées peuvent être le résultat de réactions inflammatoires ou de réponses directes aux toxines produites par les microbes. Le tableau (PageIndex{1}) répertorie une partie de la terminologie médicale utilisée pour décrire les lésions cutanées et les éruptions cutanées en fonction de leurs caractéristiques ; La figure (PageIndex{3}) et la figure (PageIndex{4}) illustrent certains des divers types de lésions cutanées. Il est important de noter que de nombreuses maladies différentes peuvent entraîner des affections cutanées d'apparence très similaire ; ainsi, les termes utilisés dans le tableau ne sont généralement pas exclusifs à un type particulier d'infection ou de maladie.

Tableau (PageIndex{1}) : Quelques termes médicaux associés aux lésions cutanées et aux éruptions cutanées

TermeDéfinition
abcèscollection localisée de pus
bulle (pl., bulles)blister rempli de liquide de 5 mm de diamètre maximum
anthraxabcès profond rempli de pus généralement formé de plusieurs furoncles
croûtefluides séchés provenant d'une lésion à la surface de la peau
kystesac encapsulé rempli de liquide, de matière semi-solide ou de gaz, généralement situé juste en dessous des couches supérieures de la peau
folliculiteune éruption cutanée localisée due à une inflammation des follicules pileux
furoncle (ébullition)abcès rempli de pus dû à l'infection d'un follicule pileux
maculetaches lisses de décoloration sur la peau
papulespetites bosses sur la peau
pseudokystelésion qui ressemble à un kyste mais avec une limite moins définie
purulentproduction de pus; purifiant
pustulesbosses remplies de liquide ou de pus sur la peau
pyodermitetoute infection suppurée (produisant du pus) de la peau
purifiantproduire du pus; purulent
ulcèrerupture de la peau; plaie ouverte
vésiculepetite lésion remplie de liquide
papulepeau enflée et enflammée qui démange ou brûle, par exemple à la suite d'une piqûre d'insecte

Exercice (PageIndex{4})

Comment les travailleurs de la santé asymptomatiques peuvent-ils transmettre des bactéries telles que le SARM aux patients ?

Anatomie et microbiote de l'oeil

Bien que l'œil et la peau aient une anatomie distincte, ils sont tous deux en contact direct avec l'environnement extérieur. Un élément important de l'œil est le système de drainage lacrymo-nasal, qui sert de conduit pour le liquide de l'œil, appelé larmes. Les larmes s'écoulent de l'œil externe vers la cavité nasale par l'appareil lacrymal, qui est composé des structures impliquées dans la production de larmes (Figure (PageIndex{5})). La glande lacrymale, au-dessus de l'œil, sécrète des larmes pour garder l'œil humide. Il y a deux petites ouvertures, une sur le bord intérieur de la paupière supérieure et une sur le bord intérieur de la paupière inférieure, près du nez. Chacune de ces ouvertures s'appelle un point lacrymal. Ensemble, ces points lacrymaux recueillent les larmes de l'œil qui sont ensuite acheminées par les canaux lacrymaux vers un réservoir de larmes appelé sac lacrymal., également connu sous le nom de dacrocyste ou sac lacrymal.

Du sac, le liquide lacrymal s'écoule via un canal lacrymo-nasal vers l'intérieur du nez. Chaque canal lacrymo-nasal est situé sous la peau et traverse les os du visage jusqu'au nez. Les produits chimiques contenus dans les larmes, tels que les défensines, la lactoferrine et le lysozyme, aident à prévenir la colonisation par des agents pathogènes. De plus, les mucines facilitent l'élimination des microbes de la surface de l'œil.

Les surfaces du globe oculaire et de la paupière intérieure sont des membranes muqueuses appelées conjonctive. Le microbiote conjonctival normal n'a pas été bien caractérisé, mais il existe. Une petite étude (qui fait partie du projet Ocular Microbiome) a trouvé douze genres qui étaient systématiquement présents dans la conjonctive.4 On pense que ces microbes aident à défendre les membranes contre les agents pathogènes. Cependant, on ne sait toujours pas quels microbes peuvent être transitoires et lesquels peuvent former un microbiote stable.5

L'utilisation de lentilles de contact peut provoquer des changements dans le microbiote normal de la conjonctive en introduisant une autre surface dans l'anatomie naturelle de l'œil. Des recherches sont actuellement en cours pour mieux comprendre comment les lentilles de contact peuvent avoir un impact sur le microbiote normal et contribuer aux maladies oculaires.

La matière aqueuse à l'intérieur du globe oculaire s'appelle l'humeur vitrée. Contrairement à la conjonctive, elle est protégée du contact avec l'environnement et est presque toujours stérile, sans microbiote normal (Figure (PageIndex{6})).

Infections de l'oeil

La conjonctive est un site fréquent d'infection de l'œil; comme les autres muqueuses, c'est aussi une porte d'entrée commune pour les agents pathogènes. L'inflammation de la conjonctive est appelée conjonctivite, bien qu'elle soit communément appelée œil rose en raison de l'apparence rose de l'œil. Les infections des structures plus profondes, sous la cornée, sont moins fréquentes (Figure (PageIndex{7})). La conjonctivite se présente sous plusieurs formes. Elle peut être aiguë ou chronique. La conjonctivite purulente aiguë est associée à la formation de pus, tandis que la conjonctivite hémorragique aiguë est associée à des saignements dans la conjonctive. Le terme blépharite fait référence à une inflammation des paupières, tandis que la kératite fait référence à une inflammation de la cornée (Figure (PageIndex{7})); la kératoconjonctivite est une inflammation à la fois de la cornée et de la conjonctive, et la dacryocystite est une inflammation du sac lacrymal qui peut souvent survenir lorsqu'un canal lacrymo-nasal est obstrué.

Les infections entraînant une conjonctivite, une blépharite, une kératoconjonctivite ou une dacryocystite peuvent être causées par des bactéries ou des virus, mais les allergènes, les polluants ou les produits chimiques peuvent également irriter l'œil et provoquer une inflammation de diverses structures. L'infection virale est une cause plus probable de conjonctivite dans les cas présentant des symptômes tels que fièvre et écoulement aqueux qui se produisent avec une infection des voies respiratoires supérieures et des démangeaisons oculaires. Le tableau (PageIndex{2}) résume certaines formes courantes de conjonctivite et de blépharite.

Tableau (PageIndex{2}) : Types de conjonctivités et blépharite
ÉtatLa descriptionAgent(s) causal(s)
Conjonctivite aiguë purulenteConjonctivite avec écoulement purulentBactérien (Haemophilus, Staphylocoque)
Conjonctivite hémorragique aiguëImplique des hémorragies sous-conjonctivalesVirale (Picornavirades)
Blépharite ulcéreuse aiguëInfection impliquant les paupières ; des pustules et des ulcères peuvent se développerBactérien (Staphylocoque) ou virale (herpès simplex, varicelle-zona, etc.)
Conjonctivite folliculaireInflammation de la conjonctive avec nodules (structures en forme de dôme qui sont rouges à la base et pâles sur le dessus)Virale (adénovirus et autres); irritants environnementaux
DacryocystiteInflammation du sac lacrymal souvent associée à un canal lacrymo-nasal bouchéBactérien (Haemophilus, Staphylocoque, Streptocoque)
KératiteInflammation de la cornéeBactérien, viral ou protozoaire ; irritants environnementaux
KératoconjonctiviteInflammation de la cornée et de la conjonctiveBactéries, virales (adénovirus) ou autres causes (y compris sécheresse oculaire)
Blépharite non ulcérativeInflammation, irritation, rougeur des paupières sans ulcérationirritants environnementaux; allergènes
Conjonctivite papillaireInflammation de la conjonctive; des nodules et des papilles à sommets rouges se développentirritants environnementaux; allergènes

Exercice (PageIndex{5})

Comment l'appareil lacrymal aide-t-il à prévenir les infections oculaires ?

Concepts clés et résumé

  • La peau humaine se compose de deux couches principales, la épiderme et derme, qui sont situés au-dessus du hypoderme, une couche de tissu conjonctif.
  • La peau est une barrière physique efficace contre l'invasion microbienne.
  • L'environnement relativement sec de la peau et le microbiote normal découragent la colonisation par des microbes transitoires.
  • Le microbiote normal de la peau varie d'une région du corps à l'autre.
  • Les conjonctive de l'œil est un site fréquent d'infection microbienne, mais les infections oculaires plus profondes sont moins fréquentes; plusieurs types de conjonctivite existent.

Notes de bas de page

  1. 1 Belkaid, Y. et J.A. Ségré. « Dialogue entre le microbiote cutané et l'immunité », Science 346 (2014) 6212:954–959.
  2. 2 Foulongne, Vincent, et al. « Microbiote cutané humain : grande diversité de virus à ADN identifiés sur la peau humaine par séquençage à haut débit. » PLoS UN (2012) 7(6) : e38499. doi: 10.1371/journal.pone.0038499.
  3. 3 Robinson, C.M. et J.K. Pfeiffer. "Les virus et le microbiote." Revue annuelle de virologie (2014) 1:55-59. doi: 10.1146/annurev-virology-031413-085550.
  4. 4 Abelson, M.B., Lane, K. et Slocum, C.. « Les secrets des microbiomes oculaires ». Revue d'ophtalmologie 8 juin 2015. www.reviewofophtalmologie.com...isease/c/55178. Consulté le 14 septembre 2016.
  5. 5 Shaikh-Lesko, R. « Visualiser le microbiome oculaire ». Le scientifique 12 mai 2014. http://www.the-scientist.com/?articl...lar-Microbiome. Consulté le 14 septembre 2016.

Donateur

  • Nina Parker, (Université Shenandoah), Mark Schneegurt (Wichita State University), Anh-Hue Thi Tu (Georgia Southwestern State University), Philip Lister (Central New Mexico Community College) et Brian M. Forster (Université Saint Joseph) avec de nombreux auteurs contributeurs. Contenu original via Openstax (CC BY 4.0 ; accès gratuit sur https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction)


La peau est le plus grand organe du corps et couvre toute la surface externe du corps. Il est composé de trois couches, l'épiderme, le derme et l'hypoderme, dont l'anatomie et la fonction varient considérablement. La structure de la peau est constituée d'un réseau complexe qui sert de barrière initiale du corps contre les agents pathogènes, la lumière UV, les produits chimiques et les blessures mécaniques. Il régule également la température et la quantité d'eau rejetée dans l'environnement. Cet article traite des structures anatomiques pertinentes de la couche épidermique de la peau, de sa structure, de sa fonction, de l'embryologie, de l'apport vasculaire, de l'innervation, des considérations chirurgicales et de la pertinence clinique.

L'épaisseur de chaque couche de la peau varie en fonction de la région du corps et classée en fonction de l'épaisseur des couches épidermiques et dermiques. La peau glabre de la paume des mains et de la plante des pieds est la plus épaisse car l'épiderme contient une couche supplémentaire, le stratum lucidum. Le haut du dos est considéré comme le plus épais en fonction de l'épaisseur du derme, mais il est considéré histologiquement comme une peau fine car l'épaisseur de l'épiderme n'a pas la couche de stratum lucidum et est plus fine que la peau glabre.

Les couches de l'épiderme comprennent le stratum basale (la partie la plus profonde de l'épiderme), le stratum spinosum, le stratum granulosum, le stratum lucidum et le stratum corneum (la partie la plus superficielle de l'épiderme).

Strate basale, également connu sous le nom de stratum germinativum, est la couche la plus profonde, séparée du derme par la membrane basale (lame basale) et attachée à la membrane basale par les hémidesmosomes. Les cellules trouvées dans cette couche sont des cellules souches cuboïdes à colonnaires à activité mitotique qui produisent constamment des kératinocytes. Cette couche contient également des mélanocytes.

Stratum spinosum, 8-10 couches cellulaires, également connue sous le nom de couche de cellules épineuses, contient des cellules polyédriques irrégulières avec des processus cytoplasmiques, parfois appelés «épines», qui s'étendent vers l'extérieur et entrent en contact avec les cellules voisines par des desmosomes. Les cellules dendritiques peuvent être trouvées dans cette couche.

Strate granuleuse, 3 à 5 couches cellulaires, contient des cellules en forme de diamant avec des granules de kératohyaline et des granules lamellaires. Les granules de kératohyaline contiennent des précurseurs de kératine qui finissent par s'agréger, se réticuler et former des faisceaux. Les granules lamellaires contiennent les glycolipides qui sont sécrétés à la surface des cellules et fonctionnent comme une colle, maintenant les cellules collées ensemble.

Strate lucide, 2-3 couches cellulaires, présente dans la peau plus épaisse trouvée dans les paumes et les plantes, est une fine couche claire constituée d'éléidine qui est un produit de transformation de la kératohyaline.

Strate cornée, 20-30 couches cellulaires, est la couche supérieure, constituée de kératine et d'écailles cornées constituées de kératinocytes morts, appelées cellules squameuses anucléées. C'est la couche qui varie le plus en épaisseur, en particulier dans la peau calleuse. Au sein de cette couche, les kératinocytes morts sécrètent des défensines qui font partie de notre première défense immunitaire.

Cellules de l'épiderme

Les kératinocytes sont le type cellulaire prédominant de l'épiderme et proviennent de la couche basale, produisent de la kératine et sont responsables de la formation de la barrière hydrique épidermique en fabriquant et en sécrétant des lipides. Les kératinocytes régulent également l'absorption du calcium par l'activation des précurseurs du cholestérol par la lumière UVB pour former la vitamine D.

Les mélanocytes sont dérivés des cellules de la crête neurale et produisent principalement de la mélanine, qui est responsable du pigment de la peau. Ils se trouvent entre les cellules de la couche basale et produisent de la mélanine. La lumière UVB stimule la sécrétion de mélanine qui protège contre les rayons UV, agissant comme un écran solaire intégré. La mélanine est produite lors de la conversion de la tyrosine en DOPA par l'enzyme tyrosinase. La mélanine se déplace ensuite de cellule en cellule par un processus qui repose sur les longs processus s'étendant des mélanocytes aux cellules épidermiques voisines. Les granules de mélanine des mélanocytes sont transférés via les longs processus vers le cytoplasme des kératinocytes basaux. La mélanine transférée aux kératinocytes voisins par “pigment donation” implique la phagocytose des extrémités des processus mélanocytaires par les kératinocytes.

Les cellules de Langerhans, cellules dendritiques, sont les défenseurs de première ligne de la peau et jouent un rôle important dans la présentation des antigènes. Ces cellules ont besoin de colorations spéciales pour être visualisées, principalement présentes dans le stratum spinosum. Ces cellules sont d'origine mésenchymateuse, dérivées de cellules souches CD34 positives de la moelle osseuse et font partie du système phagocytaire mononucléaire. Ils contiennent des granules de Birbeck, des organites cytoplasmiques en forme de raquette de tennis. Ces cellules expriment à la fois les molécules du CMH I et du CMH II, captent les antigènes dans la peau et les transportent vers le ganglion lymphatique.

Les cellules de Merkel sont des cellules épidermiques modifiées de forme ovale trouvées dans la couche basale, directement au-dessus de la membrane basale. Ces cellules remplissent une fonction sensorielle en tant que mécanorécepteurs pour le toucher léger et sont plus peuplées au bout des doigts, bien qu'elles soient également présentes dans les paumes, la plante des pieds, les muqueuses buccales et génitales. Ils sont liés aux kératinocytes adjacents par les desmosomes et contiennent des filaments de kératine intermédiaires et leurs membranes interagissent avec les terminaisons nerveuses libres de la peau.

Le derme est relié à l'épiderme au niveau de la membrane basale et est constitué de deux couches, de tissu conjonctif, les couches papillaire et réticulaire qui se confondent sans démarcation nette. Les couche papillaire਎st la couche supérieure, plus fine, composée de tissu conjonctif lâche et en contact avec l'épiderme. Les couche réticulaire਎st la couche plus profonde, plus épaisse, moins cellulaire et constituée de tissu conjonctif dense/faisceaux de fibres de collagène. Le derme abrite les glandes sudoripares, les cheveux, les follicules pileux, les muscles, les neurones sensoriels et les vaisseaux sanguins.

L'hypoderme est profond jusqu'au derme et est également appelé fascia sous-cutané. C'est la couche la plus profonde de la peau et contient des lobules adipeux ainsi que quelques appendices cutanés comme les follicules pileux, les neurones sensoriels et les vaisseaux sanguins.


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