organes sensoriels Œil : embryologie et histologie · • couleur des yeux déterminée par...

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