TISSUS ANIMAUX

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Techniques histologiques

La connaissance des tissus repose essentiellement sur les moyens optiques qui permettent de les examiner et sur un certain nombre de traitements qui leur sont appliqués au préalable. Ces traitements préparatoires, ou techniques histologiques, ont pour effet de rendre possible l'observation microscopique et sont utilisés en vue de l'étude morphologique et fonctionnelle des éléments du tissu, ce qui implique, outre la recherche descriptive, l'identification de constituants chimiques et la connaissance de la cinétique cellulaire.

Le principe et la suite des traitements auxquels sont soumis les tissus varient peu. Il s'agit presque toujours de conserver ces derniers dans un état aussi proche que possible de l'état vivant (fixation), de préparer des échantillons dont l'épaisseur soit compatible avec les conditions d'examen (coupes, frottis) et, enfin, d'introduire des contrastes entre les cellules ou les organites cellulaires, contrastes qui n'existent pas naturellement et sans lesquels l'observation est impossible (coloration). Étant donné le caractère préparatoire de ces manœuvres, les techniques, bien que régies par des principes identiques, sont conditionnées par le type de microscope utilisé ; ainsi le renforcement de contrastes est obtenu par des colorants si le tissu doit être observé au microscope photonique, par des métaux lourds s'il doit être observé au microscope électronique. Les techniques diffèrent aussi, de façon très sensible, selon le but de recherche poursuivi, et qui peut nécessiter la détection de certains composés chimiques (histochimie), de certaines enzymes (histoenzymologie) ou de radioéléments préalablement introduits (histoautoradiographie).

Par ailleurs, des appareils de plus en plus perfectionnés ou obéissant à des principes nouveaux deviennent courants dans les laboratoires d'histologie, car « les méthodes qui font appel à des techniques physiques ne cessent de gagner en importance » (L. Lison). Certains de ces appareils, comme le microscope à contraste interférentiel, sont de conception récente, alors que d'autres, comme le microscope électronique par transmission, reposent sur un principe ancien. Parfois, il a fallu attendre un perfectionnement de l'appareil pour l'utiliser en histologie : l'analyseur par spectrographie des rayons X, en raison d'un manque de résolution, n'est devenu un instrument histologique qu'après la mise au point de la microsonde de Castaing. Il arrive que l'histologiste cherche à adapter à ses besoins des instruments déjà répandus mais utilisés à d'autres fins, minéralogiques ou métallurgiques par exemple ; il en est ainsi du microscope polarisant ou de la microsonde de Castaing. Fort paradoxalement, des instruments spécialement conçus pour des applications histologiques sont commercialisés avant qu'on ait pu envisager toutes les conditions de leur utilisation pratique : construit dès 1911, le microscope à fluorescence n'intéressa les histologistes qu'après 1924, avant de devenir l'outil indispensable aux immunocytochimistes. Enfin, l'essor d'une méthode peut être lié non au perfectionnement ou à l'invention d'un appareil, mais aux progrès d'autres disciplines. Ainsi, l'historadiographie, dont le principe avait été énoncé dès 1913, ne put être appliquée que lorsque furent fabriquées des émulsions photographiques à grains très fins ; l'essor de l'histoautoradiographie, technique remontant à 1924, coïncida avec la production industrielle d'un grand nombre de radio-isotopes artificiels. De même, la préparation industrielle d'enzymes de grande pureté ou de résines de propriétés diverses a fortement influé sur les progrès de l'histochimie et des méthodes d'examen ultrastructural.

L'apparition de nouveaux instruments d'observation, d'une part, la diversité des problèmes que tente de résoudre l'histologiste, d'autre part, concourent donc à multiplier de plus en plus les techniques histologiques.

Préparation des tissus

Le principe même des microscopes, qui utilisent la lumière transmise, limite l'épaisseur de l'échantillon à examiner (20 μm pour le microscope photonique, 0,1 μm pour le microscope électronique). Une telle contingence implique, sauf cas exceptionnels, que le tissu soit débité en tranche minces, ou coupes, au moyen d'un microtome ; cela nécessite un durcissement de l'objet biologique, et presque toujours son inclusion dans un milieu solide et chimiquement neutre (paraffine, collodion, résine). L'appareil le plus simple est le microtome à glissière, qui fonctionne à la manière d'un rabot. Le plus utilisé comporte un système rotatif d'avancée de l'objet : c'est le microtome à paraffine de Minot, aux amples possibilités, qui permet de réaliser des coupes sériées sans difficulté. L'ultramicrotome, où le système d'avancée de l'objet peut être rotatif ou thermique, est plus spécialement destiné à couper les objets inclus dans les résines.

Les effets néfastes des procédés de déshydratation qui permettent de durcir des échantillons, ainsi que des traitements ulté 

rieurs qui préparent à l'inclusion, sont évités par la fixation préalable des tissus. Ce type d'intervention, le plus souvent chimique, consolide les édifices macromoléculaires préexistants en créant des liaisons intermoléculaires, conserve certains radicaux chimiques et en démasque d'autres, préparant ainsi la voie aux colorations et aux réactions chimiques. Mais les agents fixateurs produisent des « artefacts » : ainsi ils peuvent déformer les structures (distorsions), coaguler des constituants cellulaires en édifices artificiels, entraîner des déplacements de composés (fuites) ou la disparition complète de petites molécules et d'ions. Le fixateur chimique idéal n'existe pas, et l'histologiste doit choisir, parmi les nombreuses formules qui ont été mises au point empiriquement, celle qui convient le mieux à l'objet de ses recherches.

La fixation par méthode physique, procédé très ancien mais pendant longtemps délaissé, tend à redevenir très actuelle grâce aux perfectionnements qui viennent de lui être apportés. Une de ces techniques, qui utilise le froid, connue sous le nom de cryodessiccation (freeze-drying), consiste à amener le tissu à la température de − 190 0C sans le concours d'aucun agent chimique, par une simple immersion dans un gaz liquéfié ; suit une évaporation sous vide de la glace amorphe formée dans les tissus, puis leur infiltration par le milieu d'inclusion. Le bloc est ensuite coupé à l'aide d'un microtome classique. Cette adaptation à l'histologie du procédé de lyophilisation a l'avantage de conserver in situ tous les composés du tissu, notamment les petites molécules, et de préserver de nombreuses activités enzymatiques ; toutefois, il ne consolide pas l'architecture cellulaire et ne convient qu'aux très petites pièces, seules susceptibles d'être congelées instantanément, sans formation de c [...]

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Écrit par :

  • : professeur à l'université de Paris-VI-Pierre-Marie-Curie
  • : professeur émérite à la faculté de médecine Pitié-Salpêtrière, université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

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Pour citer l’article

Roger MARTOJA, Jean RACADOT, « TISSUS ANIMAUX », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/tissus-animaux/