Histologie

L’histologie (du grec ancien ἱστός tissu et λόγος discours) est la branche de la biologie et de la médecine qui étudie les tissus biologiques. Elle est à mi-chemin entre la biologie cellulaire, l'anatomie, la biochimie et la physiologie. On parlait autrefois d’anatomie microscopique. Elle a pour but d’explorer la structure des organismes vivants, les rapports constitutifs et fonctionnels entre leurs éléments fonctionnels, ainsi que le renouvellement des tissus. Elle participe à l'exploration des processus pathologiques et de leurs effets.

C'est l'italien Marcello Malpighi, professeur de médecine à Bologne et à Pise qui est considéré comme le fondateur de l'histologie, au XVII siècle. L'histologie fut d'abord empirique, grâce au perfectionnement de microscopes simples, alors récemment inventés, permettant l'étude de coupes minces.

La notion de tissu biologique est due à Xavier Bichat, en 1799, grâce à son ouvrage Traité des membranes en général et de diverses membranes en particulier. On définit alors un tissu comme un ensemble de cellules ayant des caractère morphologiques analogues. Leur classification est alors simple :

• Les tissus épithéliaux.
• Le tissu musculaire.
• Le tissu nerveux.
• Le tissus conjonctif.

Ces premières études ont conduit à établir une grande quantité d'information sur les structures biologiques, ce qui permis l'élaboration de la théorie cellulaire en 1838, par Matthias Jakob Schleiden et Theodor Schwann. Le terme d'histologie fut utilisé pour la première fois par Mayer et Heusinger en 1819.

Les techniques de biologie cellulaire, de biologie moléculaire, de clonage et de génétique moléculaire ont permis de mieux comprendre le fonctionnement cellulaire et les interaction cellulaires. Ainsi, si la cellule constitue bien l'unité fondamentale de la structure des organismes vivants, elle se révèle être un ensemble incroyablement sophistiqué et complexe. L'histologie moderne considère ainsi la cellule comme une unité fonctionnelle fondamentale.

Il existe de nombreuses techniques histologiques.

Prélèvements

Les prélèvements, quels qu'il soient doivent être effectués avec le plus grand soin, car leur qualité conditionne directement les possibilités d'étude.

• Pour les tissus végétaux, le prélèvement utilise des méthodes particulières (écrasement, empreinte par vernis etc.)
• Pour des tissus animaux (et notamment humains), on distingue quatre catégories majeures de prélèvement :
• Les frottis : prélèvement médical au moyen d'un écouvillon stérile, d'une petite brosse ou d'une petite spatule (par exemple au niveau du col de l'utérus)
• Les biopsies : prélèvement de très petite taille d'un tissus, à des fins d'étude microscopique.
• Les résections d'organes en intégralité, suivies de leur étude. (Dans le cas d'une tumeur, déterminer le caractère bénin ou malin par exemple)
• Les ponctions de liquides (pleurale, ascitique, péricardique, etc.)

Il existe également des techniques de prélèvement plus sophistiquées : par excision, microdissection. Des prélèvements sont fréquemment réalisés au cours d'une opération, et sont étudiés directement au bloc opératoire par cryostat.

Conservation

Afin de conserver l'échantillon dans un état le plus proche possible de l'état in vivo, deux moyens de conservation peuvent être utilisés :

• La congélation, utilisée pour les prélèvements en salle d'opération dont le diagnostic doit être connu rapidement (examen extemporané);
• La fixation par un produit chimique comme le formol ou le bouin, qui a pour effet de polymériser les protéines et, dans certains cas, les lipides présents dans l'organe. Cette technique est utilisée pour les coupes histologiques "longues durées" après inclusion en paraffine.

Amincissements

Les organes, trop gros pour laisser passer la lumière nécessaire à la microscopie optique, doivent encore être découpés en lamelles extremement fines par un appareil appelé microtome. Pour cela, on les enrobe dans de la paraffine ou une résine, selon l'épaisseur souhaitée de la coupe. On distingue plusieurs types de coupe selon la méthode de conservation et d'amincissement suivie :

Les coupes de 0,05 μm seront analysées en microscopie électronique tandis que les autres seront observées en microscopie optique.

Coloration

Afin de distinguer les différents tissus, on peut avoir recours à différents colorants. Parmi les différentes techniques de coloration, l'Hématoxiline-Éosine permet une coloration bleue du noyau et rose du cytoplasme. Les techniques d'hybridation permettent de détecter les acides nucléiques, alors que d'autres techniques sont employées pour différents cas comme l'utilisation d'anticorps, de la fluorescence, de sondes (chaude = radioactive ou froide), de sphères d'or colloïdales, d'électrons de diamètres différents (de 8 à 20 um), le couplage avidine-biotine, etc.

Actuellement, la classification cellulaire repose sur le regroupement des cellules sur la base de leur fonction principale. Ci-dessous, sont exposés la classification fonctionnelle des cellules animales.

Un tissu est un ensemble de cellules organisées de manière spécifique. Un assemblage de cellules ayant toutes la même structure forme un tissu simple. Dans la majorité des cas, on observe un mélange de différentes cellules et de matrice extra-cellulaire. Ceci forme un tissu composé.

Les tissus forment ensemble des organes, prenant place dans un appareil (ou système). Un organe est donc un groupe anatomiquement distinct de tissus de plusieurs types, qui remplissent des fonctions spécifiques. Un appareil est un groupe de cellules ou d'organes qui ont des fonctions analogues ou proches.