LESIONS ELEMENTAIRES PRINCIPALES DU SYTEME NERVEUX

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1 LESIONS ELEMENTAIRES PRINCIPALES DU SYTEME NERVEUX

2 SOMMAIRE I Les différentes cellules du SNC
II Les lésions élémentaires du SNC Lésions élémentaires de neurones La dégénérescence axonale Altérations secondaires à l’hypoxie Inclusions neuronales Vacuolisation neuronale et du neuropile (maladie de Creutzfeldt-Jacob) 2. Lésions élémentaires des astrocytes 3. Lésions élémentaires des oligodendrocytes

3 4. Lésions élémentaires de l’épendyme
5. Altérations microgliales 6. Calcifications III Les grands groupes de pathologie Pathologie vasculaire Pathologie infectieuse Maladie démyélinisante, ex : sclérose en plaques Pathologie dégénérative, ex : maladie d’Alzheimer Pathologie développementale : malformations

4 I Les différentes cellules du SNC
Au niveau du SNC, on a des cellules nobles et des cellules de soutien : les cellules du parenchyme cérébral c'est-à-dire les neurones, les astrocytes, les oligodendrocytes, les cellules épendymaires qui bordent toute la cavité épendymaire, et les cellules microgliales qui sont des macrophages résidant dans le cerveau. Rappel : il existe deux types de macrophages : Les macrophages qui vont être mobilisés par stimulation x ou y et qui proviennent de la moelle osseuse. Au départ, ce sont des monocytes qui vont transiter dans le sang, puis ils vont aller dans les sites où ils ont besoin d'aller, et enfin ils se transforment en macrophages.

5 Les macrophages résidents nommés cellules microgliales dans le cerveau (Dans le foie, on les appelle les cellules de Kupfer). On a également des cellules arachnoïdiennes qui constituent l'arachnoïde, une des enveloppes du cerveau (avec la pie-mère et la dure-mère). Enfin, on a aussi d'autres structures comme les vaisseaux. Tout ceci peut être responsable des principales lésions élémentaires réactionnelles et des principales pathologies.

6 II. Les lésions élémentaires du SNC
Les principales lésions élémentaires réactionnelles sont : Les lésions élémentaires de neurones Les lésions des astrocytes Les lésions des oligodendrocytes Les lésions du revêtement épendymaire Les lésions des cellules microgliales La minéralisation 1. Lésions élémentaires de neurones Il peut y avoir :

7 une dégénérescence axonale
des altérations secondaires à l'hypoxie des inclusions, de nature virales ou autres des anomalies des axones (on peut avoir des sphéroides ou des dystrophies axonales et neurites dystrophiques) NB : les neurones font partie des cellule dite « stables », c'est-à-dire qu'ils ne se régénèrent pas.

8 Ellison & Love : Neuropathology 2e 2004 Elsevier Ltd
a) La dégénérescence axonale Normal Damaged Regenerating Regenerated myelinated neuron myelinated neuron myelinated neuron myelinated neuron Normal Oamaged Regener81ing Regeneratcd mye1inated neuron 1TlY""m;ted neuron myelmated neuron mveünared neuron a. La dégénérescence axonale a b c d Ellison & Love : Neuropathology 2e Elsevier Ltd

9 Pour un neurone normal, on a un corps cellulaire avec le noyau, des prolongements appelés dentrites, un axone entouré de la gaine de myèline, et une innervation terminale au niveau du muscle. Si on a une dégénérescence axonale c’est-à-dire une absence d’axone, on a l’extrémité qui se fragmente et qui dégénère et une remontée des lésions (c’est ce qu’on appelle une dégénérescence rétrograde de l’axone). A partir de là, le corps cellulaire gonfle. Il s’y ajoute un déplacement latéral du noyau, une augmentation de la taille du nucléole et une disparition des corps de Nissl notamment dans la région centrale de la cellule. Dans certaines circonstances, il peut y avoir une certaine récupération.

10 Exemple : conséquence d’un infarctus dans la capsule interne :
Dégénérescence faisceau cortico spinal Ellison & Love : Neuropathology 2e 2004 Elsevier Ltd Ellison & Love : Neuropathology 2e 2004 Elsevier Ltd. C : faisceau croisé U : faisceau direct À gauche : coloration à l’huile rouge À droite : coloration myélinique

11 Cet infarctus va couper complétement le faisceau pyramidal et on aura
des conséquences au niveau de la moelle épinière, au niveau des faisceaux pyramidaux, direct et croisé, avec une dégénérescence des axones. Les oligodendrocytes dégénérent aussi, et on aura à la fin une accumulation de débris cellulaires qui peuvent être mis en valeur par coloration des lipides ( puisque les membranes sont riches en lipides). On aura donc une accumulation de lipides dans les faisceaux direct et croisé. Altérations secondaires à l’hypoxie Il existe plusieurs causes d'hypoxie, en particulier la thrombose vasculaire ou une thrombose partielle. La conséquence sur les neurones est qu'ils vont se rétracter. Un neurone normal a une forme pyramidale, avec un gros noyau et un gros nucléole central, alors que le neurone ischémique est tout rétracté et un peu plus éosinophile (qui veut dire rose).

12 Tous les neurones n'ont pas la même sensibilité à l'hypoxie, certains résistent mieux que d'autres. Par exemple, les cellules de Purkinje du cervelet et la zone CA1 de l'hippocampe sont particulièrement sensibles à l'hypoxie. C'est cette dernière qui va s'atrophier quand on a des épilepsies dites pharmaco-résistantes dues à une sclérose de l'hippocampe. Les régions de susceptibilité à l'hypoxie sont différentes chez l'adulte et chez l'enfant. Chez l'enfant. généralement les zones les plus sensibles à l'hypoxie sont au niveau des noyaux gris centraux autour du 3e ventricule, au niveau des pédoncules cérébraux, et un peu l'hippocampe de façon très localisée. Chez l'adulte, ce sont le cervelet, l'hippocampe, ainsi que tout le cortex (en particulier la couche où on trouve les cellules de Purkinje). Lorsque ça touche le cortex, on a ce qu'on appelle une nécrose laminaire du cortex (toute une couche disparaît).

13 Inclusions neuronales
Il existe différents types d'inclusions : Les inclusions virales : certains virus ont un effet cytopathogène Nucléaires (ex CytoMégaloVirus (CMV) : intra-nucléaire, noire, en œil de hibou). Cytoplasmiques (ex corps de Négri de la rage). Les principales autres inclusions, généralement cytoplasmiques : le fait d'avoir des inclusions peut être un élément du diagnostic Filamentaires : maladies dégénératives Cytosoliques : maladie de Lafora = Epilepsie myoclonique Lysosomales : soit accumulation de lipofuscine liée à l'âge, soit lipofuscinoses qui sont des maladies de surcharge. Les neurones sont donc très sensibles pour former des inclusions, plus que les autres cellules.

14 Exemple d’inclusion filamentaire : Corps de Lewy Maladie de Parkinson : Chez un sujet sain : le locus niger est situé au niveau des pédoncules cérébraux et a un aspect en virgule, avec une certaine épaisseur et une couleur noire car il y a des neurones pigmentés. Chez un sujet atteint de la maladie de Parkinson : le locus niger a disparu car on a une disparition de ces neurones pigmentés. Cela est du à l ’apparition d’une inclusion éosinophile localisée à l’intérieur des neurones du locus niger. Cette inclusion est appelé corps de Lewy, et peut accumuler certaines protéines, en particulier l’ubiquitine (protéine présente dans beaucoup de maladies dégénératives, qui s’associe à des inclusions pour ensuite être dégradé par le système des protéasomes). Ce qui est plus spécifique de ce corps de Lewy est la positivité de l’antigène alpha synucléine.

15 Exemple de Dégénérescence NeuroFibrillaire (DNF) présente dans la maladie d’Alzheimer.. d) Vacuolisation neuronale et du neuropile (Maladie de Creutzfeldt- Jacob) Ci surcharge neuronale. Des surcharges intracytoplasmiques de lipides complexes anormaux et d’autres substances peuvent s’observer dans des maladies métaboliques génétiquement déterminées au cours desquelles s’accumule le substrat ou ses intermédiaires. Le corps neuronal subit un gonflement lié à l’accumulation du métabolite ce qui conduit par la suite à la mort neuronale.

16 Des inclusions intraneuronales peuvent apparaître avec l’âge et notamment l’accumulation intracytoplasmique de lipides complexes, de protéines et de carbohydrates (lipofuscine) dont on pensait qu’il s’agissait de corps résiduels provenant des lysosomes. 2. Lésions élémentaires des astrocytes Dès qu'il y a une lésion, ils réagissent en faisant une gliose astrocytaire, c'est-à-dire une prolifération des astrocytes. 3. Lésions élémentaires des oligodendrocytes Les oligodendrocytes sont les cellules qui permettent la formation de la gaine de myéline du SNC (dans le SNP, ce sont les cellules de Schwann).

17 On peut avoir des lésions de démyélinisation, de remyélinisation : soit on a une perte totale ou soit une perte partielle de la myéline sans altération axonale. Ceci se voit dans les maladies démyélinisantes (Sclérose en plaques ++, autres toxiques, métaboliques). On peut aussi avoir des inclusions dans certaines maladies dégénératives ( paralysie supra-nucléaire, dégénérescence cortico-basale) et dans le cadre de certain virus (virus JC dans la LEMP où la personne est immunodéprimée, ex SIDA). Démyénilisation, ex : Sclérose en plaques Dans ce cas, la démyélinisation est segmentaire et est présente un peu partout dans la substance blanche. Inclusions virales, ex : LEMP Leuco Encéphalopathie Multifocale Progressive On a des lésions de la substance blanche et des oligodendrocytes qui sont volumineux. Ac anti JC dans les oligodendrocytes.

18 4. Lésions élémentaires de l’épendyme
L’épendyme borde toute la cavité épendymaire, que ce soit les ventricules ou le canal épendymaire. C’est un revêtement d’allure épithéliale avec une rangée de cellules cubiques, régulières. Produit et réabsorbe le LCR. Il peut être altéré dans certaines circonstances : on peut avoir des lésions : d’atrophie de discontinuité des rosettes sous épendymaires ( visibles chez le fœtus préférentiellement) des nodules gliaux sous épendymaires c’est-à-dire une prolifération d’astrocytes sous l’épendyme. Aucune de ces lésions n’est spécifique, c’est toujours réactionnel, en général à un processus hémorragique ou à une infection.

19 NB : quand on fait des méningites à répétition, on va avoir des altérations du revêtement épendymaire, et à force, ce revêtement ne va plus faire sa fonction de produire et de réabsorber du LCR. On pourra alors déclencher des hydroencéphalies. 5. Altérations microgliales Ces cellules sont d'origine monocytaires, ce sont des macrophages résidents. Elles peuvent former des nodules microgliaux dans les pathologies inflammatoires et dans les encéphalites (ex VIH), quel que soit le virus ou l'agent pathogène responsable. Il y a accumulation macrophagique lors de toute destruction du parenchyme. Ces altérations ne sont pas spécifiques, ça se voit dans toutes les maladies infectieuses.

20 6. Calcifications Les territoires qui sont le plus souvent atteints sont les noyaux gris centraux, les vaisseaux, en intraparenchymateux. Là encore, ce n'est pas très spécifique, elles se voient dans certains désordres du métabolisme du calcium, dans les pathologies dégénératives, les encéphalopathies mitochondriales, les infections virales et parasitaires. Donc peu de choses sont vraiment spécifiques, en dehors de la DNF et de certaines inclusions très particulières dans les maladies dégénératives (Corps de Lewy).

21 III. Les grands groupes de pathologie
On trouve : La pathologie vasculaire Hémorragie. infarctus La pathologie infectieuse Les maladies à prion La pathologie de la substance blanche La pathologie dégénérative La pathologie métabolique La pathologie développementale La pathologie tumorale

22 a. Pathologie vasculaire
Elles peuvent être soit des hémorragies, soit des lésions hypoxo-ischémiques. La topographie des lésions, la gravité et les aspects morphologiques diffèrent selon l'âge. Exemple : les lésions hypoxo-ischémiques du fœtus : plus le fœtus est jeune, plus l'atteinte est grave. Principales localisations : zone germinale, sous ventriculaire. Aspects macroscopiques Aspects histologiques

23 4 Th ventricle exit foramina
To Aqueduct 4 Th ventricle exit foramina Basal cisterns Key 1 Subdural hemorrhage 2 Subarachnoïd hemorrhage 3 Subpial hemorrhage 4 Intracerebral hemorrhage ou hemorrhagic infarction 5 White matter hemorrhage or hemorrhagic infarction 6 Subspendymall germinal plate/matrix hemorrhage 7 Choroid plexus hemorrhag

24 Les différents types de lésions hémorragiques sont :
Un hématome sous duraI Une hémorragie sous arachnoïdienne Une hémorragie sous piale Une lésion intra parenchymateuse : chez l'adulte, l'hypertension artérielle et les anti coagulants en sont souvent la cause. Une lésion de la substance blanche Une lésion au niveau de la zone germinale (sous les ventricules) : surtout chez le fœtus Dans les plexus choroïdes Chez l'adulte la cause provient très souvent d'une HTA associée à une prise d'anti-coagulants.

25 b) Pathologie infectieuse
Peuvent atteindre le SNC :   Les bactéries : germes pyogènes (méningite, abcès), mycobactéries (tuberculose, lèpre), mycobactéries atypiques, maladie de Whipple, actinomycose, nocardiose  Les champignons : aspergillose, cryptoccocose  Les parasites : toxoplasmose  Les virus: CMV, VIH, LEMP ... Ce qui va entrainer : Des lésions communes/non spécifiques : des nodules microgliaux, des infiltrats inflammatoires (mononuclées +/- PNN, PNE), une nécrose avec résorption macrophagique, une gliose astrocytaire

26 Et des lésions spécifiques en fonction de la cause (Inflammation granulomateuse pour la tuberculose)
Exemples : Toxoplasmose   Cryptoccocose : petits champignons, petites inclusions de levures sphériques Tuberculose : cellules géantes multinuclées c) Maladie démyélinisante, ex : sclérose en plaque Cette maladie évolue par poussée, c'est-à-dire qu'il y a démyélinisation puis remyélinisation puis démyélinisation, ... et ainsi de suite. C'est une démyélinisation active avec une relative conservation des axones. Ceci entraine une réaction inflammatoire avec l'apparition d'infiltrats inflammatoires.

27 Il y aura alors accumulation de macrophages qui vont résorber la myéline dégénérée. On a différentes « zones» au niveau de la plaque : on peut avoir au centre une partie nécrotique avec autour une couronne de macrophages. L'aspect diffère selon l'âge de la lésion. d) Pathologie dégénérative, ex : Maladie d'Alzheimer Il va y avoir un certain nombre de lésions. Comme ces lésions entrainent une mort neuronale, il y aura atrophie cérébrale, visible macroscopiquement.

28 En histologie, on a une perte neuronale une gliose des plaques séniles (plaques d'amylose) Une dégénérescence neurofibrillaire (DNF) Une angiopathie amyloïde Ici, la protéine qui s'accumule est la protéine bêta amyloïde. On peut mettre en évidence la plaque avec un anticorps anti- Tau phosphorylé car elle est due à la présence de neurites de la DNF. Plus on vieillit, plus on peut avoir une accumulation de protéines bêta amyloïdes, et plus on peut faire des plaques séniles. L'âge entraine ce type de lésion. Ces lésions ne sont pas spécifiques mais leur intensité et la distribution permet le diagnostic.

29 e) Pathologie développementale : malformations
Les malformations peuvent provenir : D'une anomalie de fermeture du tube neural : dans le développement embryologique, la plaque neurale forme un tube qui va se refermer, et ceci va être recouvert par l'ectoderme. Quand il n'y a pas de fermeture du tube neural, on a des malformations. Soit il n'y a pas du tout de fermeture : craniorachischisis (létal) Soit l'anomalie est localisée : encéphalocèle ou méningoencéphalocèle (hernie du cerveau) D'une anomalie de la lobulation D'une anomalie de la migration corticale : dysplasie corticale Autre exemple: l'agénésie du corps calleux