Qu'est-ce que l'histologie en laboratoire ?

— Equipo JP Selecta

Dans le domaine des sciences de la santé et de la biotechnologie, comprendre ce qu'est l'histologie s'avère indispensable pour analyser comment les structures biologiques s'organisent à l'échelle microscopique. Bien plus qu'une discipline théorique, la préparation et l'analyse des tissus en milieu clinique et industriel conditionnent directement la prise de décisions médicales et de recherche.

Réaliser une étude histologique rigoureuse permet aussi bien de diagnostiquer des pathologies complexes comme les tumeurs que de stimuler la recherche biomédicale et de certifier le contrôle qualité dans l'industrie agroalimentaire et pharmaceutique. Dans cet article, nous passerons en revue ses fondements, le processus étape par étape pour traiter un échantillon et l'équipement technique nécessaire pour le mener à bien.

Qu'est-ce que l'histologie ?

Pour aborder une définition précise de l'histologie, nous pouvons la décrire comme la branche de la biologie et de la médecine consacrée à l'anatomie microscopique, c'est-à-dire à l'étude de la structure, de la composition et de la fonction des tissus organiques.

Dans la pratique quotidienne du laboratoire, une confusion surgit souvent entre trois concepts qu'il convient de délimiter clairement :

  • Anatomie macroscopique : elle étudie les organes, appareils et systèmes à l'œil nu, en analysant leur forme, leur taille et leur localisation corporelle.
  • Histologie : elle analyse l'architecture tridimensionnelle des cellules lorsqu'elles se regroupent et interagissent pour former des tissus organisés.
  • Cytologie : elle se concentre exclusivement sur la morphologie et les altérations de cellules isolées ou desquamées (comme lors d'un frottis cervico-vaginal), sans évaluer la structure tissulaire d'ensemble.

Par conséquent, la clé de l'analyse histologique réside dans le maintien de l'architecture du tissu intacte afin de comprendre comment les cellules se comportent au sein de leur matrice d'origine.

Qu'étudie l'histologie ?

L'objet d'étude central de cette discipline englobe la caractérisation des quatre types de tissus fondamentaux qui composent l'organisme animal et humain :

  • Tissu épithélial : il revêt les surfaces corporelles et les cavités internes et forme les glandes.
  • Tissu conjonctif : il apporte un soutien structurel, unit, protège et nourrit les autres tissus (y compris l'os, le cartilage, le sang et le tissu adipeux).
  • Tissu musculaire : spécialisé dans la contraction et la production de force (squelettique, cardiaque et lisse).
  • Tissu nerveux : formé de neurones et de cellules gliales, dédié à la transmission d'influx électrochimiques.

L'histologie examine la relation directe entre la géométrie de ces structures microscopiques et la fonction physiologique qu'elles remplissent dans le corps sain ou malade.

À noter : différence entre histologie normale et histopathologie

Au sein de l'analyse d'échantillons, il est fondamental de distinguer l'état biologique du tissu examiné :

  • Histologie normale : elle décrit la morphologie, la disposition et les motifs cellulaires caractéristiques d'un tissu parfaitement sain.
  • Histopathologie : c'est la branche appliquée de l'anatomie pathologique qui étudie les tissus altérés ou malades. Son analyse permet d'identifier des inflammations, des nécroses, des processus dégénératifs, des infections ou des lésions tumorales bénignes et malignes.

En quoi consiste l'étude histologique ?

Traiter un échantillon biologique pour qu'il puisse être observé au microscope optique exige de transformer une pièce molle et instable en une coupe transparente, rigide et colorée de quelques microns d'épaisseur à peine.

Le flux de travail standard au laboratoire comprend cinq étapes séquentielles :

  • Prélèvement et fixation de l'échantillon : après l'extraction de la biopsie ou de la pièce chirurgicale, l'échantillon est immédiatement immergé dans un fixateur chimique (habituellement du formaldéhyde à 10 % tamponné) afin d'arrêter l'autolyse cellulaire et de conserver la structure tissulaire.
  • Déshydratation et inclusion en paraffine : l'échantillon fixé est passé dans des gradations croissantes d'alcool pour éliminer l'eau, puis éclairci avec un agent intermédiaire (comme le xylène). Il est ensuite imprégné et englobé dans de la paraffine liquide chaude à l'intérieur d'un moule, le mélange étant laissé à refroidir pour obtenir un bloc solide et maniable.
  • Coupe au microtome : le bloc de paraffine congelé ou durci est placé dans un microtome, un instrument de précision équipé d'une lame affûtée qui réalise des sections ultrafines de 3 à 5 microns d'épaisseur.
  • Coloration : les tissus étant transparents, les sections obtenues sont montées sur des lames de verre et soumises à des colorants biologiques afin de contraster les noyaux, le cytoplasme et la matrice extracellulaire.
  • Montage et observation : l'échantillon coloré est recouvert d'une lamelle au moyen d'une résine synthétique de montage et analysé au microscope optique ou au scanner numérique.

Techniques de coloration les plus courantes

Technique de colorationCe qu'elle révèleUsage typique
Hématoxyline-Éosine (H-E)Noyaux cellulaires en bleu/violet et cytoplasme/matrice en rose.Coloration de routine de base en diagnostic d'anatomie pathologique.
PAS (Acide Périodique de Schiff)Glucides, glycogène, mucines et membranes basales en rouge/magenta.Diagnostic de mycoses, pathologie rénale et maladies de surcharge.
Trichrome de MassonFibres de collagène en bleu/vert, muscle en rouge et noyaux en noir.Évaluation de fibrose hépatique, rénale ou d'infarctus du myocarde.
Immunohistochimie (IHC)Expression de protéines spécifiques au moyen d'anticorps marqués.Sous-typage de tumeurs, marqueurs de prolifération et thérapie ciblée.
Ziehl-Neelsen / GramMycobactéries acido-résistantes ou origines bactériennes spécifiques.Détection de la tuberculose et d'infections tissulaires.

Applications de l'histologie

L'utilité de l'analyse microscopique des tissus couvre de multiples domaines de la science et de l'industrie :

  • Diagnostic anatomopathologique : c'est la référence pour confirmer ou écarter une malignité dans les biopsies tumorales, stadifier des pathologies chroniques et orienter les traitements oncologiques.
  • Recherche biomédicale : elle permet de comprendre les mécanismes d'action de nouveaux médicaments, d'analyser des modèles animaux de maladie et de développer l'ingénierie tissulaire.
  • Enseignement universitaire : indispensable dans la formation des étudiants en médecine, médecine vétérinaire, biologie et soins infirmiers.
  • Contrôle qualité et industrie alimentaire : utilisée pour détecter des fraudes ou des ajouts non autorisés dans les dérivés carnés (comme la présence non déclarée d'abats, de farines ou de cartilage).
  • Médecine vétérinaire : Appliquée au diagnostic pathologique et au contrôle épidémiologique chez les animaux de production et de compagnie.

Équipements nécessaires pour un laboratoire d'histologie

Pour mener à bien ce flux de travail en garantissant une répétabilité maximale et la préservation des échantillons, une chaîne instrumentale spécifique est requise afin de maintenir l'efficacité du travail au laboratoire :

  • Distributeurs et bains d'inclusion en paraffine : Ils maintiennent la paraffine à une température constante comprise entre 50 °C et 100 °C pour fondre le polymère sans le dégrader, facilitant le remplissage rapide des cassettes et des moules.
  • Plaques réfrigérantes pour blocs : Surfaces froides (capables d'atteindre des températures négatives) qui accélèrent la solidification de la paraffine afin de raffermir le bloc avant la coupe.
  • Microtomes : Appareils mécaniques ou automatiques à avance micrométrique permettant d'obtenir des coupes homogènes et continues de tissu.
  • Bains de flottaison : Bains-marie à surface sombre qui permettent d'étendre les rubans de paraffine sur de l'eau chaude (à environ 40-45 °C) pour éliminer les plis avant de recueillir la section sur la lame de verre.
  • Plaques chauffantes pour le séchage des lames : Plaques thermiques à surface plane qui permettent de fixer l'échantillon au verre et d'évaporer l'excès d'eau avant d'entamer les bains de coloration.
  • Cuves, paniers et portoirs de coloration : Récipients en verre ou en matières plastiques inertes conçus pour immerger des séries de lames dans des réactifs de déparaffinage, des alcools et des colorants.

Les laboratoires d'anatomie pathologique et d'histologie s'appuient généralement sur des équipements spécifiques d'histologie pour chaque phase du processus, comme ceux que fabrique J.P. Selecta, avec des accessoires et consommables compatibles pour mener le flux de travail de manière sûre et efficace.

Questions fréquentes

  • Quelle différence y a-t-il entre histologie et pathologie ?

L'histologie étudie la structure et la composition microscopiques des tissus sains. La pathologie (ou anatomie pathologique) est la spécialité médicale qui étudie les maladies et leurs manifestations ; lorsque la pathologie analyse les tissus au microscope pour poser un diagnostic, elle utilise l'histopathologie comme technique analytique.

  • Combien de temps dure une étude histologique ?

Une étude de routine par inclusion en paraffine prend habituellement entre 24 et 48 heures en raison des temps nécessaires à la fixation, à la déshydratation et à l'imprégnation du tissu. En cas d'extrême urgence peropératoire, on réalise une coupe par congélation (biopsie extemporanée) qui permet d'obtenir un diagnostic d'orientation en 15 à 20 minutes.

  • Qu'est-ce qu'une biopsie histologique ?

C'est le prélèvement d'un petit échantillon de tissu vivant chez un patient (par ponction, aspiration, endoscopie ou chirurgie) afin de le soumettre à un traitement histologique complet et de déterminer la nature d'une lésion.

  • Quel rôle joue l'histologie dans l'industrie alimentaire ?

Elle permet d'authentifier les matières premières en vérifiant la présence de tissus propres à l'espèce déclarée et en détectant l'inclusion frauduleuse de sous-produits carnés non autorisés, de fibres végétales de remplissage ou d'altérations thermiques non permises dans la chaîne de transformation.