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Les enthèses : histologie, anatomie pathologique et physiopathologie
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01/19/2008 09:53 PM
Revue du Rhumatisme 72 (2005) 34 - 41
Pascal Claudepierre a,*, Marie-CatherineVoisin b a Service de rhumatologie, hôpital Henri-Mondor, AP-HP, 51, avenue du Maréchal-de-Lattre-de-Tassigny, 94000 Créteil cedex, France b Département de pathologie, hôpital Henri-Mondor, AP-HP, 51, avenue du Maréchal-de-Lattre-de-Tassigny, 94000 Créteil cedex, France Reçu le 13 novembre 2003 ; accepté le 26 février 2004 Disponible sur internet le 18 mai 2004 The entheses: histology, pathology, and pathophysiologyRésuméLes enthèses constituent les zones d’insertion dans l’os, des ligaments, des tendons et des capsules. Leur caractère ubiquitaire au sein de l’appareil locomoteur explique le grand polymorphisme clinique et radiologique de leur atteinte. À côté du vieillissement et de facteurs mécaniques, de nombreuses pathologies de mécanismes très variés peuvent altérer les enthèses. Les spondylarthropathies constituent les affections qui sont les plus liées à l’atteinte des enthèses. Des progrès conséquents, au cours de ces toutes dernières décennies, dans des domaines aussi différents que la structure biochimique des enthèses, leur aspect histlogique, leur rôle mécanique, leur analyse échographique et par IRM, ont permis d’éclairer sous un jour nouveau la physiopathogénie de ces rhumatismes inflammatoires. © 2004 Elsevier SAS. Tous droits réservés. AbstractThe entheses are the sites of attachment of ligaments, tendons, and joint capsules to bone. Their ubiquitous distribution throughout the body explains the considerable clinical and radiological polymorphism of entheseal diseases. In addition to aging and mechanical factors, many disorders related to a vast array of pathophysiological mechanisms can produce entheseal disease. The spondyloarthropathies provide the most striking examples of entheseal involvement in inflammatory joint disease. Over the last few decades, major advances have shed light on the biochemical composition of the entheses, their histological features, their mechanical role, and their evaluation by ultrasonography and magnetic resonance imaging. These new insights have generated valuable hypotheses about the pathogenesis of spondyloarthropathies. © 2004 Elsevier SAS. Tous droits réservés. Mots clés : Enthèses ; Histologie ; Physiopathologie ; Anatomie pathologique, Spondylarthrite ankylosante ; Spondylarthropathie 1. IntroductionIssu du mot grec ancien « enthesis », enthèse désigne le territoire d’insertion dans l’os, des ligaments, des tendons et des capsules. Il s’agit donc d’un territoire de jonction, de « transition », entre deux tissus très différents. Ces zones d’insertion peuvent être larges, comme dans le cas de l’insertion calcanéenne du tendon d’Achille, mais sont toujours de très faible épaisseur allant de quelques microns à quelques millimètres. Le caractère ubiquitaire de ces enthèses dans le corps humain, leur nombre extrêmement élevé, explique facilement que les pathologies qui les altèrent peuvent avoir une expression clinique très polymorphe. La reconnaissance assez récente de ce rôle fondamental de l’enthèse dans certaines pathologies comme les spondylarthropathies (SpA) a stimulé de façon considérable dans ces 20 dernières années les travaux portant sur ce tissu jonctionnel. Il persiste néanmoins dans le domaine de l’étude de l’enthèse, et ce comparativement au tissu synovial, un handicap important, qui a deux origines principales : tout d’abord des considérations éthiques, ne permettant que très difficilement d’accéder à des fragments de ce « tissu » ; ensuite, des difficultés techniques d’étude de ce double tissu qui subit fréquemment lors de la coupe une séparation des parties molles de leur socle osseux [1].
2. Anatomie et histologie de l’enthèseLes travaux anatomiques de plusieurs équipes ont établi qu’il existait schématiquement deux types d’enthèses, appelés fibreuses et fibrocartilagineuses [2]. Les enthèses fibreuses encore appelées directes, constituent les attaches sur des zones osseuses métaphysaires ou diaphysaires, (telle que l’insertion du deltoïde sur l’humérus). Ces enthèses fibreuses ne comprennent qu’un tissu conjonctif fibreux dense entre le tendon et l’os et semblent moins impliquées dans des processus physiopathologiques. Certaines d’entre elles constituent une attache osseuse sur le périoste, d’autres sont directement osseuses [3]. Les enthèses fibrocartilagineuses constituent les insertions sur les épiphyses des os longs ou sur de petits os tels que ceux du carpe et du tarse. L’histologie de ces enthèses fibrocartilagineuses est tout à fait originale et mérite d’être connue lorsque l’on veut aller plus loin vers la physiopathologie de ces tissus. Ainsi, cette région enthésique peut être divisée en quatre zones [4,5] (Fig. 1). En allant du tendon vers l’os, la première zone comprend l’extrémité tout à fait distale du tendon. Elle est constituée de façon classique, d’un tissu lamellaire orienté constitué de faisceaux de collagène orientés séparés par un tissu conjonctif plus lâche interfasciculaire relié en périténon et refermant un nombre variable de fibres élastiques ; au sein de cette matrice sont dispersées des cellules allongées fibroblastiques, les ténocytes. Le passage dans la seconde zone, le fibrocartilage, se fait progressivement, sur quelques microns. Les cellules adoptent un phénotype chondrocytaire, devenant arrondies, se disposant par paires ou en rangées, et se plaçant dans des lacunes de la matrice extracellulaire. La matrice extracellulaire elle-même est en continuité avec celle de la première zone. Un peu plus en profondeur, le passage dans la troisième zone se fait brutalement. Cette zone est en effet, caractérisée par la minéralisation du fibrocartilage, le début de cette minéralisation se traduisant histologiquement par l’apparition d’une ligne basophile (bleue) entre les deux types de fibrocartilage. Sous cette couche de fibrocartilage minéralisé, se situe la quatrième zone qui est constituée par l’os, structuré en os trabéculaire. ![]() Fig. 1. Aspect histologique d’une enthèse (insertion du vaste externe sur le grand trochanter). De droite à gauche : extrémité tendineuse puis fibrocartilage puis tissu osseux et moelle osseuse. HES (× 100). Le terme de « fibres de Sharpey » est souvent utilisé dans les descriptions des enthèses. Or, la nature exacte de ces « fibres perforantes » décrites en 1856 par Sharpey [6], qui seraient censées ancrer l’enthèse elle-même dans l’os, est
3. Biochimie de la matrice de l’enthèseLa composition biochimique de la région enthésique varie suivant la zone considérée, ce qui s’explique bien par la variété des types cellulaires rencontrés. Ainsi, une étude récente a pu montrer qu’alors que les collagènes de type I, III, V et VI, ainsi que la décorine, le biglycan, la fibromoduline et le lumicane étaient exprimés à la fois dans le tendon et le fibrocartilage de l’enthèse, le collagène de type II et l’aggrecan étaient principalement exprimés au sein du fibrocartilage [12]. Ces constatations récentes peuvent apporter une lumière nouvelle sur la physiopathogénie des SpA, comme nous le reverrons plus loin. 4. Le développement de l’enthèse –– Rôle fonctionnelAu stade tout à fait précoce du développement d’une enthèse fibrocartilagineuse, le tendon s’insère directement dans ce qui est un cartilage hyalin [9]. Au cours du développement, deux phénomènes vont alors se développer à peu près conjointement. Un processus d’ossification endochondrale du cartilage hyalin se produit ; l’os érode petit à petit, par pénétration irrégulière, la face profonde de ce cartilage le remplaçant progressivement par des travées osseuses. Pendant que ce cartilage hyalin est progressivement résorbé, se
5. Les variantes du conceptNous avons abordé jusque là la description de l’enthèse dans sa conception classique, unanimement admise. Durant ces dernières années, certains auteurs ont proposé plusieurs voies d’élargissement de ce concept d’enthèse, en s’appuyant sur des considérations anatomiques, fonctionnelles ou physiopathologiques. Une première approche nous amène à reconsidérer le tissu fibrocartilagineux tel que nous l’avons décrit plus haut. Plusieurs travaux anatomiques ont montré que la présence d’un tel fibrocartilage n’est pas limitée aux seules zones d’insertion capsuloligamentotendineuses ; il existe en effet des zones de fibrocartilage identique sur certaines portions tendineuses ou de bourses (dans [3]). Ces régions correspondentà des zones de contact, plus exactement de friction ou pression entre le tendon ou la bourse d’une part, et l’os d’autre part. Ainsi, beaucoup de tendons comme par exemple les muscles fibulaires à la cheville et au pied contournent ou enserrent une zone osseuse dans leur trajet ; cette modification d’orientation, équivalente à celle rencontrée dans le système de la poulie, leur permet de transmettre la traction dans la direction finale souhaitée pour le déplacement. La présence de fibrocartilage sur le tendon ou la bourse identifiée dans nombre de ces zones de compression sur l’os, est souvent accompagnée par le même fibrocartilage en regard sur l’os (sur le cuboïde par exemple pour le tendon du muscle long fibulaire). Cette présence de fibrocartilage dans ces zones d’interaction mécanique forte entre l’os et les tendons ou les bourses peut-être fonctionnellement interprétée comme l’existence d’un « organe » de protection à la fois de l’os et du tendon ou de la bourse [3,14,15]. Cette conception Le rôle mécanique de protection, lors des frottements et compressions, de ce fibrocartilage paraît évident. Ainsi, pour certains auteurs, cette bourse avec ses parois de fibrocartilage et son « toit » de synoviale, fait partie intégrante de l’enthèse achilléocalcanéenne [4,16]. Ceci est corroboré par des études IRM en pathologie humaine montrant que dans les enthésopathies achilléennes cliniques des SpA, une bursite rétrocalcanéenne est associée à l’enthésopathie stricto sensu dans les 3/4 des cas ; dans 30%des cas, l’IRM met même en évidence un oedème osseux en avant de la bourse, sous la paroi antérieure de fibrocartilage, identique à celui observé sous la jonction achilléocalcanéenne [17]. Ce concept repose donc avant tout sur des constatations faites dans les SpA grâce à des techniques d’imagerie, montrant que ces zones fibrocartilagineuses de contact, et non seulement des enthèses stricto sensu, sont concernées par le processus inflammatoire de la 6. Pathologie des enthèsesAvant d’aborder le domaine de la pathologie, il faut tout d’abord rappeler que le seul vieillissement s’associe à une fréquence accrue d’« enthésopathies radiologiques » [8,25]. Ainsi, toute étude cherchant à établir une relation entre une pathologie et l’atteinte des enthèses doit tenir compte de ce facteur (appariement en fonction de l’âge, correction suivant l’âge...) [26]. En dehors de cette situation d’enthésopathies purement radiologiques chez des sujets asymptomatiques, il apparaît que le sport ou les activités physiques intenses répétées sont les plus grandes pourvoyeuses d’enthésopathies symptomatiques. Ainsi, dans les milieux sportifs, les consultations pour talalgies, épicondylite, enthésopathies rotuliennes par exemple sont très fréquentes. D’autres enthésopathies également très fréquentes surviennent sans pathologie sous-jacente identifiée et sans qu’une activité physique « excessive » soit toujours mise en évidence : il s’agit par exemple de certaines tendinopathies d’insertion de la coiffe des rotateurs ou de la région trochantérienne. Des mécanismes à la fois de traction et ischémiques sont souvent évoqués [8]. À l’opposé, des enthésopathies souvent calcifiantes sont connues dans les syndromes tétra- ou paraplégiques (dans [8]).
7. L’exemple des spondylarthropathiesIl paraît intéressant de s’attarder sur l’atteinte des enthèses dans les SpA tant ces lésions sont importantes dans ces affections et peuvent permettre de mieux appréhender la pathologie de l’enthèse en général. 7.1. Anatomie pathologique
C’est ce qui explique la grande variabilité des lésions d’un endroit à l’autre d’une coupe histologique d’une même enthèse inflammatoire. La deuxième grande constatation est que la lésion inflammatoire initiale semble être un foyer osseux sous « chondral » érosif. Ceci est en accord avec des corrélations radiologiques qui ont effectivement montré que l’érosion, de petite taille habituellement, semble bien être effectivement la lésion initiale de l’enthésite. Il apparaît de plus que les cellules inflammatoires présentes dans ces microfoyers sont de façon prédominante des lymphocytes et des plasmocytes même si dans certains de ces foyers des polynucléaires neutrophiles peuvent être observés. Déjà en 1970, John Ball décrivait des anomalies des espaces médullaires immédiatement sous jacents à la lésion, pouvant être assimilées à des foyers d’ostéomyélite subaiguë ou chronique : ces foyers étaient en effet oedémateux, pauvres en tissu hématopoïétique et lymphoplasmocytes, plus ou moins fibreux. Enfin, l’évolution de ces lésions érosives se fait vers une « cicatrisation » consistant en l’apposition d’os réactionnel au sein d’un tissu conjonctif fibreux sans précession par la formation de cartilage [10]. Pour certains auteurs, l’ossification se ferait plutôt selon un mode endochondral [32]. Cet os nouveau a tendance à remplir le défect osseux initial, joignant l’os plus profond à la terminaison érodée du ligament, formant ainsi une nouvelle enthèse en relief par rapport à l’enthèse initiale [10].Au total, chaque foyer inflammatoire au sein d’une enthèse périphérique semble évoluer pour son propre compte en suivant la séquence : érosion, fibrose, ossification [10]. D’autres travaux sont venus par la suite confirmer ces aspects d’enthésite périphérique [1,33]. John Ball s’est également intéressé aux lésions rachidiennes de la spondylarthrite et, à la lumière de ses résultats et de constatations faites antérieurement, il a pu rapprocher les lésions inflammatoires de l’insertion discale antérieure dans les plateaux vertébraux à ces lésions enthésitiques périphériques [10]. Ainsi, l’érosion initiale correspond radiologiquement au classique aspect de « spondylite érosive antérieure de Romanus » et l’ossification est à l’origine du syndesmophyte [10]. De plus, des lésions également de type « enthésite périphérique » sus décrites ont été observées isolément au sein d’insertions de capsules articulaires postérieures, associées à des processus d’ossification capsulaire, suggérant qu’un des mécanismes de l’atteinte articulaire postérieure dans la spondylarthrite soit bien l’enthésite capsulaire [10]. L’atteinte sacro-iliaque quant à elle semble de mécanisme plus complexe et ne peut manifestement pas être réduite à une atteinte primitive des enthèses de cette région [20]. En effet, une étude a récemment montré que l’atteinte inflammatoire précoce de la moelle osseuse sous-chondrale et de la synoviale explique mieux les lésions constituées de la sacroiliite fusionnante [34]. Pour aller plus avant dans la compréhension des mécanismes de l’enthésite dans les SpA, des études immunohistologiques semblent indispensables. À notre connaissance, seules deux études de ce type ont été publiées, conservant néanmoins certaines limites ne permettant pas de conclusion définitive. La première s’est intéressée à la description quantitative des principaux types cellulaires présents dans des enthèses périphériques de patients atteints de SpA comparativement à la polyarthrite rhumatoïde et à l’arthrose [1]. Elle a mis en évidence que l’infiltrat inflammatoire prédomine dans la moelle osseuse sous-enthésique, et est principalement constitué de lymphocytes T, ceux-ci étant majoritairement CD8+ [1]. Cependant, cette étude a porté sur des maladies de longue durée d’évolution, et sur des fragments prélevés en peropératoire en des sites standardisés donc sans notion d’enthésite clinique ou d’imagerie [1]. La deuxième étude a l’avantage d’avoir porté sur des affections de début récent, avec une confirmation par imagerie (IRM et échographie) de l’inflammation de l’enthèse [31]. Elle a l’inconvénient d’avoir porté sur des fragments de petite taille car obtenus par biopsie à l’aiguille, ne permettant donc pas l’étude de la moelle, et de porter sur peu de cas (5 patients et 2 contrôles). On retiendra tout d’abord l’augmentation de la vascularisation dans les biopsies des patients, ainsi qu’un infiltrat inflammatoire essentiellement constitué de macrophages dans ces lésions enthésitiques jeunes [31]. Ces données sont donc actuellement trop parcellaires pour permettre une synthèse sur la nature des cellules réellement impliquées dans les étapes de l’enthésite. 7.2. PhysiopathologieLa physiopathogénie des spondylarthropathies est encore mal comprise comme en témoigne les nombreuses hypothèses différentes détaillées dans la littérature [35,36]. Ces hypothèsesessayent toutes d’intégrer à des degrés divers l’interaction du système immunitaire avec l’allèle HLA B27, certains organismes bactériens et la muqueuse intestinale. Nous ne reviendrons pas sur ces hypothèses physiopathogéniques générales pour nous focaliser sur les principales hypothèses actuellement circulantes concernant la prédilection de l’atteinte des enthèses dans ces rhumatismes. En effet, quel que soit le mécanisme immunogénétique évoqué à l’origine d’une réaction inflammatoire, il faut expliquer comment cette inflammation va se développer avant tout dans certains sites de l’organisme, dans le cas présent dans les enthèses. Une des explications avancées accorde un rôle très important au stress mécanique présent dans la région des enthèses [37,38]. Nous avons vu à quel point les enthèses étaient effectivement des sites soumis à des forces mécaniques itératives. Or, certains travaux récents permettent d’envisager un lien entre un stress mécanique et une inflammation (dans [37,38]). Ceci amène bien entendu à reconsidérer notre conception classique opposant systématiquement les pathologies mécaniques aux pathologies inflammatoires. Il a ainsi été mis en évidence que le stress mécanique était capable d’induire l’expression de nombreux gènes dont celui de certaines cytokines et de molécules d’adhésion [38]. Cette expression génique pourrait passer avant tout par une stimulation du NFj-B sous l’effet du stress mécanique. Le stress mécanique peut également induire de véritables microtraumatismes, ceux ci étant responsables de phénomènes de cicatrisations locaux. Or, il a également été montré que ces deux phénomènes s’accompagnaient de l’activation de nombreux facteurs dont des cytokines tel que l’IL1, le TNF-a, l’IL8, et le TGF-b [38]. L’autre élément pris en compte par ces mêmes auteurs est celui des composants bactériens [37,38]. En effet, même si la présence de bactéries viables n’a jamais formellement pu être démontrée au sein d’articulations de patients atteints de spondylarthropathie, la présence de composants bactériens a été rapportée. Or des travaux récents montrent que ces composants bactériens sont susceptibles de déclencher une réponse inflammatoire locale [38]. Il est donc envisageable qu’une défaillance ou une
8. ConclusionsL’enthèse apparaît de plus en plus comme un acteur important de la pathologie de l’appareil locomoteur. Trop longtemps négligé, ce « tissu » jonctionnel est maintenant l’objet d’une recherche dynamique, faisant tout autant appel à des techniques de biologie moléculaire qu’à l’imagerie moderne, et susceptible de modifier de façon conséquente notre approche physiopathogénique de nombre d’affections rhumatologiques. Références[1] Laloux L, Voisin MC, Allain J, Martin N, Kerboull L, Chevalier X, et al. Immunohistological study of entheses in spondyloarthropathies: comparison in rheumatoid arthritis and osteoarthritis. Ann Rheum Dis 2001;60:316–21. |
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