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Anatomie du pancréas

Le pancréas est à la fois un organe accessoire, une glande exocrine du système digestif et une glande endocrine productrice d'hormones. C'est un organe rétropéritonéal composé de cinq parties et d'un système interne de canaux. Le pancréas est situé principalement à gauche, où il se trouve derrière l'estomac, et s'étend vers la droite sous le foie.

Intérieurement, le pancréas est constitué de deux parties qui sécrètent certaines enzymes et hormones importantes : le pancréas exocrine et le pancréas endocrine. La majorité du tissu pancréatique est formée par la composante exocrine, ou pancréas exocrine, qui est constituée de nombreux acini pancréatiques séreux. Ces acini synthétisent et sécrètent une variété d'enzymes indispensables à une digestion optimale.

Le schéma du pancréas nous permet de visualiser ces différentes parties. La composante endocrine, ou pancréas endocrine, est une portion beaucoup plus petite du pancréas, mais tout aussi importante. Elle est composée des îlots de Langerhans, qui apparaissent comme des îlots de cellules dispersées entre les acini pancréatiques sous le microscope. Les cellules des îlots produisent et sécrètent des hormones qui régulent le métabolisme du glucose, des lipides et des protéines, démontrant ainsi le rôle vital du pancréas.

Le pancréas, bien qu’il soit considéré comme accessoire, joue un rôle primordial dans l’organisme. Si son fonctionnement est défaillant, une hyperactivité peut entraîner une autodigestion, tandis qu'une insuffisance peut conduire au coma. Cela peut se produire, par exemple, au cours d’un coma diabétique, laissant la personne inconsciente avec une haleine fruitée, semblable à l’odeur d’une pomme.

Cet article traitera de la fonction, de l'anatomie et de l'histologie du pancréas.

Points clés concernant le pancréas
Fonction Digestion par la libération de peptidases, lipases, nucléases, amylases
Régulation hormonale par la libération d'insuline (cellules bêta), de glucagon (cellules alpha) et de somatostatine (cellules delta)
Hormones Pancréas exocrine : Peptidases, lipases, enzymes amylolytiques, enzymes nucléolytiques
Pancréas endocrine :
Insuline, glucagon, somatostatine
Localisation Rétropéritonéal - Le pancreas est situé sur les régions épigastrique, hypocondriaque gauche et une partie de la région abdominale ombilicale
Parties Externe : tête, processus unciforme, isthme (col), corps, queue
Interne :
canal pancréatique principal (de Wirsung), canal pancréatique accessoire
Vascularisation Artères pancréaticoduodénales, splénique, gastroduodénale, et mésentérique supérieure
Innervation Parasympathique : nerf vague (X)
Sympathique :
nerfs splanchniques majeur et mineur
Système lymphatique Ganglions lymphatiques pancréaticospléniques et pyloriques
Note clinique Pancréatite
Sommaire
  1. Fonctions
  2. Anatomie
    1. Parties du pancréas
    2. Canaux pancréatiques
    3. Vascularisation
    4. Innervation
  3. Pancréas exocrine
    1. Unités sécrétrices
    2. Système canalaire
  4. Fonction et hormones
  5. Pancréas endocrine
    1. Îlots de Langerhans
    2. Insuline
    3. Glucagon
    4. Somatostatine
  6. Pancréatite
  7. Diabète sucré
  8. Sources
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Fonctions

Le pancréas est un organe unique car il remplit à la fois des fonctions exocrines et endocrines. Sa fonction exocrine comprend la synthèse et la libération d'enzymes digestives dans le duodénum de l'intestin grêle. Sa fonction endocrine concerne la libération d'insuline et de glucagon dans la circulation sanguine, deux hormones importantes responsables de la régulation du métabolisme du glucose, des lipides et des protéines. En explorant le rôle de ce petit organe du corps humain, on peut mieux comprendre où se situe le pancréas et son importance dans notre anatomie.

Les principaux acteurs responsables de la fonction pancréatique sont les glandes endocrines et exocrines. Ces dernières synthétisent des enzymes digestives pancréatiques inactives (zymogènes), qui sont libérées dans les systèmes glandulaires et canalaires pancréatiques. Lorsqu'elles atteignent le duodénum, les zymogènes sont activées par des enzymes protéolytiques, devenant des peptidases actives, amylases, lipases et nucléases qui continuent la digestion des aliments entrant dans l'intestin grêle depuis l'estomac.

La fonction endocrine du pancréas est assurée par les îlots de Langerhans. Ces glandes endocrines sécrètent des hormones directement dans la circulation sanguine et se composent de trois principaux types de cellules (alpha, bêta et delta). Pas de panique, inutile de connaître l'ensemble de l'alphabet grec pour comprendre les fonctions du pancréas ! En bref, les cellules bêta sécrètent de l'insuline, les cellules alpha libèrent du glucagon et les cellules delta produisent de la somatostatine. Ces hormones jouent un rôle crucial dans la régulation du métabolisme du glucose et des fonctions gastro-intestinales.

Anatomie

Le pancréas est un organe allongé d’environ 15 cm qui se trouve obliquement le long de la paroi abdominale postérieure, plus précisément au niveau des vertèbres L1 et L2. Dans un contexte clinique, sa position oblique rend impossible l’observation de l'ensemble de ses parties dans une seule coupe transversale. Le pancréas entre en contact avec plusieurs structures avoisinantes puisqu’'il traverse les régions épigastriques, l'hypochondre gauche, et une petite portion de la région ombilicale de l'abdomen.

Relations anatomiques du pancréas
Antérieur Estomac, bourse omentale, mésocolon transverse, artère mésentérique supérieure
Postérieur Aorte, veine cave inférieure, artère rénale droite, veines rénales droite et gauche, vaisseaux mésentériques supérieurs, veine splénique, veine porte hépatique, rein gauche, glande surrénale gauche
Supérieur Artère splénique
Latéral Rate
Médial Duodénum (parties descendante et horizontale)

À l'exception de la queue, le pancréas est situé dans l'espace rétropéritonéal de la cavité abdominale, c'est-à-dire derrière le péritoine. Si l'on cherche à illustrer l'emplacement de cet organe, un schéma du pancréas serait idéal pour mettre en évidence ces relations anatomiques, soulignant ainsi le rôle crucial du pancréas dans le fonctionnement de notre organisme.

Parties du pancréas

Comme vous avez maintenant une meilleure compréhension de la localisation du pancréas, il est temps d'explorer son anatomie. Sur un schéma du pancréas, on remarque que cet organe parenchymateux est divisé en cinq parties anatomiques : la tête, le processus unciforme, l’isthme (col), le corps et la queue.

La tête est la partie médiale élargie du pancréas. Elle repose directement contre les parties descendantes et horizontales du duodénum qui forment un C autour de la tête du pancréas. En continuant inférieurement depuis la tête, on retrouve le processus unciforme, qui s'étend postérieurement vers l'artère mésentérique supérieure. En poursuivant latéralement depuis la tête, on retrouve l’isthme, une courte structure d'environ 2 cm qui relie la tête au corps. Postérieures à l’isthme se trouvent l'artère mésentérique supérieure, la veine mésentérique supérieure et l'origine de la veine porte hépatique, cette dernière étant formée par l'union de la veine mésentérique supérieure et de la veine splénique.

Vous êtes anxieux à l’idée d'apprendre l'anatomie du pancréas avant votre prochain examen ? Ne sous-estimez pas l'importance de la répétition active dans l'apprentissage de l'anatomie, car elle améliore la mémoire à long terme et vous fait gagner du temps en mettant en lumière le rôle crucial que joue le pancréas dans notre physiologie.

Après l’isthme, on retrouve le corps du pancréas, qui se compose de deux surfaces (antérieure et postérieure) et de deux bords (supérieur et inférieur). Il est situé antérieurement à la vertèbre L2 et forme également le plancher de la bourse omentale. L'aorte, l'artère mésentérique supérieure, les vaisseaux rénaux gauches, le rein gauche et la glande surrénale gauche sont situés postérieurement au corps du pancréas. Pour finir, la queue intrapéritonéale est la dernière partie du pancréas. Elle est étroitement liée au hile de la rate et suit les vaisseaux spléniques à l’intérieur du ligament splénorénal.

Canaux pancréatiques

Parcourant l'ensemble du parenchyme pancréatique, de la queue à la tête, se trouve le canal pancréatique principal, anciennement appelé canal de Wirsung. Il se connecte avec le conduit biliaire à la tête du pancréas pour former le conduit hépatopancréatique, également appelé ampoule de Vater. Ce dernier s'ouvre dans la partie descendante du duodénum au niveau de la grande papille duodénale, anciennement appelée grande caroncule. Le flux à travers l'ampoule de Vater est contrôlé par un sphincter musculaire lisse appelé sphincter (hépatopancréatique) d'Oddi. Ce mécanisme empêche également le reflux du contenu duodénal dans le conduit hépatopancréatique. Les parties terminales des principaux canaux pancréatiques et biliaires possèdent également des sphincters, jouant un rôle important dans le contrôle du flux des fluides pancréatiques et biliaires.

En plus du conduit principal, le pancréas contient également un conduit accessoire. Celui-ci communique avec le conduit pancréatique principal au niveau du col du pancréas et s'ouvre dans la partie descendante du duodénum au niveau de la petite papille duodénale.

Vascularisation

Le pancréas reçoit sa vascularisation de plusieurs sources. Le processus unciforme et la tête sont alimentés par les artères pancréaticoduodénales supérieures et inférieures, qui sont des branches des artères gastroduodénale et mésentérique supérieure, respectivement. Chaque artère pancréaticoduodénale possède des branches antérieures et postérieures qui se projettent le long des faces respectives du col du pancréas où elles forment des arcades pancréaticoduodénales et les alimentent en sang artériel.

Le corps et la queue du pancréas sont alimentés par des artères pancréatiques qui proviennent des artères splénique, gastroduodénale et mésentérique supérieure. Le principal contributeur de ce réseau est l'artère splénique.

Les veines pancréatiques sont responsables du drainage du sang désoxygéné du pancréas. La veine pancréaticoduodénale supérieure antérieure se vide dans la veine mésentérique supérieure, tandis que son analogue postérieure se vide dans la veine porte hépatique. Les veines pancréaticoduodénales antérieure et postérieure inférieures se drainent dans la veine mésentérique supérieure, tandis que les veines pancréatiques qui drainent le sang veineux du corps et de la queue se déversent dans la veine splénique.

Innervation

Le pancréas reçoit une innervation involontaire via le système nerveux autonome (SNA). Son innervation parasympathique provient du nerf vague (X) et son innervation sympathique des nerfs grand et petit splanchniques (T5-T12). Ces deux types de fibres autonomes se déplacent jusqu'au ganglion cœliaque et au plexus mésentérique supérieur, pour se projeter au final sur le pancréas.

À l'intérieur de l'organe, elles transmettent des impulsions nerveuses aux cellules acineuses et aux îlots de Langerhans. Les fibres parasympathiques induisent la sécrétion des cellules acineuses, aboutissant à la libération du suc pancréatique, de l'insuline et du glucagon. En revanche, les fibres sympathiques provoquent une vasoconstriction et une inhibition de la sécrétion exocrine, c'est-à-dire une inhibition du suc pancréatique. En ce qui concerne la libération d'hormones, l'innervation sympathique stimule la libération du glucagon mais inhibe celle de l'insuline.

Ces mécanismes d'innervation et de régulation hormonale soulignent l'importance du pancréas, non seulement dans la digestion, mais aussi dans le maintien de l'équilibre glucidique de l'organisme. Ceci est crucial pour comprendre des maladies telles que le diabète, où le rôle du pancréas, notamment dans la régulation de l'insuline, est fondamental.

Pancréas exocrine

Unités sécrétrices

La composante exocrine du pancréas représente environ 98% du tissu pancréatique. Elle est constituée de glandes acineuses (tubuloacineuses) densément agencées. Ces glandes forment ce qu’on appelle les acini pancréatiques, qui représentent les unités sécrétrices du pancréas. Elles sont formées d'un épithélium simple. Chaque acinus pancréatique est composé de cellules acineuses en forme de pyramide, qui possèdent une partie basale large et une surface apicale étroite qui entourent une petite lumière centrale.

Ces cellules acineuses sont des cellules sécrétoires séreuses qui produisent des enzymes digestives. Leur fonction sécrétrice est confirmée par la présence d'un réticulum endoplasmique rugueux abondant et d'un appareil de Golgi en leur sein. Observé au microscope, leur cytoplasme basal est largement basophile, avec des granules zymogènes acidophiles distincts à leurs pôles apicaux. Les granules zymogènes sont de grands organites sécrétoires dans lesquels les cellules acineuses stockent leurs enzymes inactives, appelées zymogènes ou proenzymes. Lorsqu'elles sont stimulées, les zymogènes sont activées et les cellules acineuses libèrent leurs sécrétions par exocytose. Pendant l'exocytose, les granules fusionnent avec la membrane cellulaire et expulsent leur contenu dans la lumière de l'acinus.

Le schéma histologique du pancréas suivant permet de visualiser ces structures et comprendre le rôle du pancréas dans la production d'enzymes digestives.

Système canalaire

Une fois synthétisées, les sécrétions pancréatiques quittent les acini par les canaux intercalaires. Ces derniers sont de courts conduits commençant à l'intérieur des acini, dont la lumière est réduite. La partie initiale, intra-acinaire, du canal intercalaire est bordée de cellules épithéliales pavimenteuses simples appelées cellules centroacineuses, qui marquent le début du système canalaire du pancréas exocrine. Ces cellules pancréatiques contiennent un noyau plat central, et apparaissent légèrement colorées avec l'hématoxyline et l'éosine (HE). Les cellules centroacineuses sont suivies de cellules canalaires cubiques simples et basses qui bordent la partie extra-acineuse des canaux intercalaires qui s'étendent en dehors de l'acinus. Les canaux intercalaires se drainent dans les canaux intralobulaires, qui sont bordés d'un épithélium prismatique simple et bas.

À leur tour, les canaux intralobulaires se déversent dans les canaux interlobulaires de plus grand calibre, qui sont situés au sein des septa du tissu conjonctif interlobulaire. Ces canaux sont également bordés d'un épithélium prismatique bas qui devient plus haut et plus stratifié à mesure que la taille des canaux augmente. Les canaux interlobulaires se déversent dans le canal pancréatique principal (de Wirsung), ou parfois dans le canal pancréatique accessoire (de Santorini). Ces canaux sont bordés par des cellules épithéliales prismatiques hautes qui sont le plus souvent stratifiées.

Le canal pancréatique principal voyage de la queue à la tête du pancréas, recueillant les sécrétions de tous les canaux interlobulaires en cours de route. Il fusionne avec le canal biliaire commun de la vésicule biliaire pour former l'ampoule hépatopancréatique (de Vater), qui se vide dans la partie descendante du duodénum au niveau de la grande papille duodénale. Cette papille est entourée d'une épaisse couche de muscle lisse appelée le sphincter de l'ampoule (sphincter hépatopancréatique d'Oddi). Celle-ci contrôle le flux des sécrétions pancréatiques ainsi que de la bile dans le duodénum. Le canal pancréatique accessoire (de Santorini), lorsqu'il est présent, draine la tête du pancréas et se déverse dans le duodénum par la petite papille duodénale.

Fonction et hormones

Les cellules pancréatiques sécrètent environ 1,5 L de liquide par jour. La présence de chyme acide, de graisses et de protéines dans le duodénum stimule les cellules entéroendocrines (système cellulaire APUD) de l'intestin grêle pour libérer la sécrétine et la cholécystokinine (CCK) dans la circulation sanguine. Ces hormones intestinales sont les principales régulatrices des sécrétions pancréatiques. En plus de ce mécanisme hormonal, l'activité du pancréas exocrine est également régulée par une innervation parasympathique via le nerf vague.

La sécrétine et la CCK travaillent à l’unisson pour induire la sécrétion du suc pancréatique. La majorité de ce fluide pancréatique est composée d'eau avec de grandes quantités d'ions de sodium et de bicarbonate. Ce liquide fortement alcalin est sécrété par les cellules centroacineuses et les cellules des canaux intercalaires en réponse à la sécrétine. Cette réponse sert à neutraliser l'acidité du duodénum et à former un environnement optimal pour l'activité des enzymes pancréatiques.

Les enzymes pancréatiques représentent le composant actif du suc pancréatique. Elles sont produites, stockées et sécrétées par les cellules acineuses en réponse à la CCK. Les enzymes pancréatiques sont extrêmement puissantes et peuvent digérer n'importe quel type de macromolécule. C'est pourquoi elles sont sécrétées sous les formes inactives mentionnées précédemment (proenzymes). Ces enzymes sont divisées en fonction de la substance spécifique qu'elles dégradent :

Substrats et produits des enzymes pancréatiques
Endopeptidases protéolytiquees (trypsinogène, chymotrypsinogène) Substrats : protéines
Produits :
acides aminés
Exopeptidases protéolytiques (procarboxypeptidase, proaminopeptidase) Substrats : protéines
Produits :
acides aminés
Enzymes amylolytiques (alpha-amylase) Substrats : glucides
Produits :
glucose
Lipases Substrats : triglycérides
Produits :
acides gras
Enzymes nucléolytiques (désoxyribonucléase et ribonucléase) Substrats : acides nucléiques
Produits :
mononucléotides

Les enzymes pancréatiques ne sont activées que dans le duodénum, sous l'influence d'une enzyme protéolytique appelée entérokinase, qui est sécrétée par la muqueuse duodénale. L'entérokinase transforme d'abord le trypsinogène en trypsine extrêmement puissante. Une fois activée, la trypsine catalyse une cascade de réaction activant toutes les autres enzymes pancréatiques. L'exigence d'un environnement alcalin et la ségrégation de l'entérokinase dans le duodénum empêchent l'activation indésirable de ces enzymes au sein du pancréas.

Pancréas endocrine

Îlots de Langerhans

La composante endocrine représente environ 2% du volume du pancréas, ce qui correspond à environ 1 à 2 millions d'îlots pancréatiques appelés îlots de Langerhans. Ils sont dispersés à travers la composante exocrine du pancréas et la majorité d'entre eux est située dans la région de la queue. Ces îlots sont délimités du reste du parenchyme par une délicate gaine de fibres réticulaires.

Les îlots pancréatiques sont des amas sphériques de cellules endocrines polygonales. Sur une coupe histologique du pancréas colorée à l’HE, ils apparaissent comme de grandes cellules faiblement colorées entourées de cellules acineuses pancréatiques intensément colorées et basophiles. Les cellules des îlots sont connectées entre elles par des desmosomes et des jonctions intercellulaires, formant des bandes ou des cordons cellulaires. De nombreux capillaires fenestrés parcourent les îlots pancréatiques, permettant une entrée rapide des hormones pancréatiques dans le sang.

Il existe trois principaux types de cellules dans les îlots pancréatiques, ainsi qu’un quatrième type, moins connu :

  • Cellules B (bêta) : Ces cellules sécrètent l'insuline et représentent environ 70% des cellules des îlots. Elles se trouvent principalement au centre de l'îlot. Les cellules B contiennent de nombreux granules sécrétoires ayant un centre foncé contenant de l'insuline cristallisée, entouré d'un large halo pâle.
  • Cellules A (alpha) : Ces cellules sécrètent le glucagon et représentent 15-20% des cellules des îlots. Elles sont généralement plus grandes que les cellules B et se trouvent le plus souvent à la périphérie de l'îlot. Leurs granules sont plus uniformes en taille, avec un grand centre foncé entouré d'un halo plus fin comparé aux cellules B. Les granules sont remplis de glucagon.
  • Cellules D (delta) : Ces cellules sécrètent la somatostatine et représentent 5-10% des cellules des îlots. Elles sont retrouvées dans tout l'îlot, mais le plus souvent à la périphérie. Les cellules D contiennent des granules sécrétoires plus gros comparés aux cellules A et B.
  • Cellules PP : Ces cellules sécrètent le polypeptide pancréatique et représentent moins de 5% des cellules des îlots. Elles se trouvent principalement dans la tête du pancréas.

Sur les coupes histologiques, le pancréas peut ressembler à d'autres tissus glandulaires, comme la glande parotide. Cependant, une caractéristique unique du pancréas qui le différencie des autres glandes est la présence des îlots pancréatiques, clairement délimités des acini pancréatiques. Une autre caractéristique distinctive est la présence des canaux intercalaires du pancréas, qui commencent à l'intérieur de l'acinus plutôt que d'être une continuation de l'acinus, comme on le voit dans d'autres glandes.

Insuline

L’insuline possède des effets sur la plupart des cellules du corps, notamment celles du foie, des muscles et des tissus adipeux. La principale fonction de l'insuline est liée au métabolisme du glucose, faisant baisser la glycémie et épargnant les protéines et les lipides par plusieurs mécanismes :

  • Stimule la captation du glucose dans les tissus dépendant de l'insuline via les canaux GLUT4.
  • Stimule l'utilisation du glucose en activant la glycolyse intracellulaire.
  • Stimule le stockage du glucose sous forme de glycogène et inhibe la glycogénolyse.
  • Stimule la libération de glycérol et d'acides gras à partir des VLDL en stimulant l'expression de la lipoprotéine lipase (LPL) dans le tissu adipeux. Cela permet l'entrée des acides gras et des monoglycérides dans le tissu adipeux, où ils sont reconvertis et stockés sous forme de triglycérides.
  • Inhibe l'activité de la LPL dans le tissu musculaire, empêchant l'utilisation des acides gras et du glycérol pendant qu'ils sont stockés dans le tissu adipeux.
  • Stimule la synthèse des protéines dans les cellules musculaires squelettiques et les hépatocytes.
  • Inhibe l'oxydation des lipides et le catabolisme des protéines.

Glucagon

Le glucagon est l'hormone antagoniste de l'insuline. Globalement, le glucagon provoque une augmentation de la glycémie, une protéolyse et une augmentation de lipolyse grâce à plusieurs mécanismes :

  • Stimule la synthèse du glucose en favorisant la gluconéogenèse.
  • Stimule la libération du glucose stocké en favorisant la glycogénolyse.
  • Stimule la mobilisation des graisses à partir du tissu adipeux.
  • Stimule l'oxydation des lipides en activant la lipase hépatique.
  • Stimule la protéolyse.
  • Stimule l'activité de la LPL dans le tissu musculaire pendant le jeûne.

Somatostatine

Cette hormone inhibe la libération d'insuline et de glucagon par une action paracrine locale. La somatostatine possède la même action qu’une hormone sécrétée par l'hypothalamus, inhibant la libération de l'hormone de croissance (GH) et de l'hormone stimulant la thyroïde (TSH) de l'antéhypophyse.

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Kim Bengochea, Université Regis, Denver
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