Clairance muco-ciliaire

• La clairance muco-ciliaire est une des fonctions non ventilatoires de l’appareil respiratoire
• Clairance muco-ciliaire

  Muco = "mucus", Clairance = "nettoyage"
• La clairance muco-ciliaire est un système mécanique permettant d'attraper et de faire remonter dans l'arbre respiratoire les différents agents exogènes
• Un film de mucus est constamment produit dans les voies aériennes et progresse continuellement vers la trachée, puis vers la glotte où il sera avalé ou expectoré
• Fonctions de l’appareil respiratoire

  • Ventilatoire
  • Non ventilatoire
  • Oxygénation tissulaire
  • Elimination du gaz carbonique
  • Maintien du pH à une valeur normale
  • Phonation
  • Déglutition, hoquet, rire, bâillements, reniflements, soupirs, vomissements
  • Fonction métabolique
  • Thermorégulation
  • Filtre circulatoire
  • Réservoir sanguin
  • Rôle dans la défense de l’organisme
• Couplage mucus et cils


  Les cils sont une différenciation apicale des cellules ciliaires, qui battent dans l'espace péri-ciliaire (= EPC), le mucus protège les cellules épithéliales
• Le poumon est un organe très complexe dont les différentes cellules ont une grande complicité et de nombreuses interactions entre elles pour exercer ses fonctions
• La clairance muco-ciliaire lutte contre les attaques de micro-organismes grâce à sa défense antibactérienne
• Clairance muco-ciliaire

  Définition: Mécanisme de défense de l'appareil respiratoire capturant et transportant vers l'extérieur les corps étrangers et les agents pathogènes
• La clairance muco-ciliaire permet d'éliminer en moins de 6h des bactéries qu'on aurait inhalé, mais si inefficace, les bactéries acquièrent rapidement une résistance à ces substances et recommencent à se multiplier au bout de 24h
• Organisation du mucus

  Les chaines de glycoprotéines permettent l'intercalation des mucines de surface dans le gel, la séparation des cils, la lubrification nécessaire au mouvement ciliaire, et une organisation homogène pour une élimination efficace des éléments pathogènes
• Cils

  Différenciation apicale des cellules ciliaires, battant dans l'espace péri-ciliaire (= EPC)
• Le mucus est présent de la trachée aux bronchioles terminales, mais pas au niveau des alvéoles
• Mucus


  Substance visqueuse composée de mucines qui protège les cellules épithéliales et trappent les micro-organismes dans son réseau comme une glue. Les mucines confèrent ses propriétés rhéologiques au mucus, permettant les mouvements des cils et une élimination efficace des éléments pathogènes pour le poumon
• Observations histologiques en microscopie électronique

  À balayage : tapis ciliaire et îlots correspondant aux cellules sécrétrices de mucus. À transmission : coupe transversale montrant le conduit aérien avec des cils portés par les cellules ciliaires et des cellules basales permettant le renouvellement de l'épithélium
• Éléments observés dans la lumière de la bronche

  • Cils
  • Mucus
• Escalator muco-ciliaire

  Prise en charge des éléments pathogènes par le mucus puis par les cils qui les entrainent de la partie terminale à la partie proximale de l'arbre pour être ensuite déglutis, évitant l'empoussiérage des alvéoles et l'atteinte des agents infectieux
• Hypersécrétion muqueuse

  Diminue le diamètre des voies aériennes, augmente la résistance et réduit le débit ventilatoire
• Acteurs de la clairance muco-ciliaire

  • Mucus
• Sur le schéma à droite on voit bien les cellules basales qui n’atteignent pas la lumière des voies aériennes, les cellules ciliées et les cellules à mucus. On a bien un épithélium pseudostratifié.
• Toux

  Augmente la clairance muco-ciliaire, sécrétions épurées et dégluties
• Réduction des défenses du poumon et de l’organisme

  Infections plus fréquentes notamment dues à des bactéries qui en réponse aux traitements sont plus susceptibles de développer des résistances
• BPCO


  • Contraction des muscles lisses des bronches entraînant un rétrécissement de la bronche, hypersécrétion muqueuse liée à la clairance, destruction des parois alvéolaires à terme
• Deux conséquences des anomalies de la clairance muco-ciliaire
• Mucus

  Contient des glycosaminoglycanes (GAG), glycoprotéines et protéines impliquées dans les réactions de défense de l’organisme
• Asthme


  • Peut aller jusqu’au collapsus où l'air ne passe plus
• Immunohistochimie


  • Une bronche mal définie chez un sujet atteint de mucoviscidose qui crée un bouchon muqueux et empêche le débit d’air nécessaire de passer pour effectuer des échanges gazeux
• Tapis muco-ciliaire

  1. Humidification de l’air inspiré (fonction débutée par les fosses nasales) pour éviter le dessèchement des muqueuses et conditionner l’air inspiré

  2. Épuration broncho-alvéolaire
• Production et déglutition d'environ 15-20mL de mucus par jour
• Production du mucus

  1. Les cellules à mucus (caliciformes de l’épithélium) sécrètent les mucines

  2. Les cellules sous-muqueuses (séreuses des glandes séreuses dans le parenchyme pulmonaire) sécrètent les autres composants protéiques
• Composition du mucus

  • 95% d’eau et d’électrolytes
  • 2% de mucines = glycoprotéines : poids moléculaire très élevé
  • 1% de protéines (par cellules séreuses)
• Mucines

  • Représentent 50% des composants solides du mucus
  • Le squelette protéique possède des chaînes glycaniques qui se fixent et donnent le poids moléculaire élevé du mucus
  • Les chaînes forment un encrage multimérique s’enchevêtrant et créent un réseau de maillage fin qui confère les propriétés rhéologiques et antibactériennes du mucus
  • Plusieurs chaines de mucines peuvent être encodées. Elles proviennent du chromosome 11 et des gènes MUC6, MUC 2, MUC 5AC, MUC 5B
  • Les chaînes de sucres sont composées majoritairement de GlcNAc et de galactose. On appelle cela le corps commun des mucus
  • La majorité des chaînes des cellules sous séreuses sont codées par le gène MUC 5B et la majorité des cellules caliciformes par MUC 5AC. On a donc une spécificité de la chaine peptidique de base en fonction des cellules qui contribuent à la construction du mucus
• Protéines dans le mucus

  • Origine sérique : IgG, IgA, IgM, anti-protéases qui empêchent la dégradation des parois alvéolaires et du parenchyme pulmonaire. Les anti-protéases clivent les enzymes délétères pour les alvéoles
• Le mucus provient à 90% des cellules sous-muqueuses (séreuses + caliciformes)
• Glycoprotéines


  • Protéines impliquées dans les réactions de défense de l’organisme
• Composition du mucus

  • 99% d'eau
  • 1% de protéines (par cellules séreuses)
  • 1% lipoprotéines et lipides
  • 1% de sels inorganiques
• Cils

  200 cils/cellule, 10-20 battements/sec, 5-6 μm de long
• Organisation très importante, toujours la même dans l'organisme
• Anomalies majeures des cils peuvent impacter leur fonctionnement et donner lieu à des pathologies graves
• Battre des cils


  En fonction du niveau de l'épithélium, les cils vont battre plus ou moins vite. Plus on monte dans l'épithélium, plus ils battront autour de 20 battements/s. Pour mieux évacuer le mucus, car grosse quantité de mucus dans les bronches terminales car celui remonte de tout l'arbre bronchique en aval