» PANCREAS EXOCRINE Anatomie, physiologie et imagerie normales

Anatomie, physiologie et imagerie normales


Le pancréas provient de la fusion de deux bourgeons, le bourgeon ventral forme la partie postérieure et inférieure de la tête, le bourgeon dorsal plus volumineux forme le reste de la glande. Le pancréas est d'aspect lobulé, jaune pâle, avec un poids entre 60 et 125 grammes, une longueur de 12 à 20 cm, diamètre antéro-postérieur de 1 à 3 cm, hauteur de 4 à 8 cm. La glande s'effile progressivement jusqu'au hile de la rate.

C'est une glande à direction oblique vers le haut et vers la gauche, aplatie d'avant en arrière, concave vers l'arrière, s'enroulant sur le rachis, entre la douzième vertèbre thoracique et la troisième lombaire.
La tête est la portion la plus complexe, partie < triangulaire, à base externe, qui passe en arrière des vaisseaux mésentériques (petit pancréas de Winslow ou processus uncinatus). La partie supérieure trapézoïdale, en avant des gros vaisseaux. L'isthme sépare la tête du corps. C'est la partie la plus fine, située juste au devant des vaisseaux mésentériques. Le corps est oblique vers le haut, la gauche et l'arrière. Son calibre est régulier. Il épouse la concavité rachidienne. La queue continue la direction du corps jusqu'au hile de la rate.
Le canal de Wirsung parcourt la totalité du pancréas et reçoit de nombreuses collatérales (15 à 30 branches), son diamètre moyen est de 3 mm. Le cholédoque traverse la glande de haut en bas. Il chemine dans la partie postéro-externe de la tête jusqu'à son émergence duodénale : la papille ou grande caroncule. A ce niveau les canaux pancréatique et biliaire sont réunis par un sphincter commun, le sphincter d'Oddi, au niveau de l'ampoule de Vater.
Le pancréas ne possède pas de capsule fibreuse mais repose au sein d'une lame de tissu cellulo-graisseux formant une aire pancréatique bien individualisable et par laquelle cheminent vaisseaux et nerfs. Ce tissu graisseux suit les structures vasculo-nerveuses et pénètre avec elles dans le parenchyme. Ceci est responsable de l'aspect lobulé du contour pancréatique
La tête est en contact direct avec le duodénum et avec le foie (lobe de Spiegel). Le corps pancréatique est séparé, en avant, de la face postérieure de l'estomac, par l'arrière-cavité des épiploons. En arrière, il répond à un espace graisseux rétropéritonéal contenant la surrénale gauche. Les anses jéjunales viennent souvent au contact de la face antérieure du pancréas gauche. La queue est séparée du rein gauche par le fascia pré-rénal et la loge graisseuse. Le tronc cœliaque surplombe le pancréas au niveau de l'isthme. L'artère splénique suit la direction du corps et de la queue en décrivant des boucles plus ou moins prononcées. L'artère hépatique est visible au niveau de son origine sus-pancréatique. L'artère gastro-duodénale chemine à la face antérieure de la tête dans sa partie supéro-externe, et donne naissance aux arcades duodéno-pancréatiques de part et d'autre de la tête. L'artère mésentérique supérieure définit avec la veine la région isthmique. Ces vaisseaux passent en avant du petit pancréas et en arrière de la partie supérieure de la tête. La veine splénique est étroitement liée à la queue et au corps dont elle constitue une balise très précieuse. Ces rapports vasculaires permettent de différencier les tumeurs rétro-pancréatiques qui refoulent les vaisseaux vers l'avant, des tumeurs pancréatiques qui les englobent ou les repoussent vers l'arrière. Les tumeurs du petits pancréas envahissent ou refoulent les vaisseaux mésentériques vers l'avant mais respectent la vascularisation corporéo-caudale.
Le pancréas est innervé par des filets nerveux naissant des plexus coeliaques. Ceux ci ne sont pas visibles mais peuvent être situés à 5 mm environ de part et d'autre de l'émergence du tronc coeliaque. Le drainage lymphatique suit les axes vasculaires et les relais ganglionnaires sont coeliaques et mésentériques. Histologie : Dans le pancréas adulte la composante exocrine est constituée de lobules formés d'acini qui se drainent dans des canaux de plus en plus volumineux, aboutissant au Wirsung et au Santorini. Le Wirsung s'abouche avec le cholédoque dans la papille de Vater alors que le Santorini s'abouche dans une papille mineure. Normalement il existe de nombreuses connexions entre ces deux canaux, quand le Santorini est la principale voie de drainage en l'absence de connexion il s'agit d'un pancréas divisé (environ 10 % des cas)
Les cellules acinaires sont grandes, pyramidales, polarisées. Le bord luminal comporte des microvilli, le cytoplasme apical est riche en granules de zymogène PAS positifs, le cytoplasme basilaire est basophile (réticulum endoplasmique granuleux abondant).
Les cellules centro-acinaires ont un cytoplasme plus pâle et un noyau ovale, et sont en continuité avec les cellules intercalaires qui drainent les acini. Les canaux intralobulaires sont bordés de cellules cuboïdes à cytoplasme pâle, les canaux interlobulaires sont bordés de cellules cylindriques mucosécrétantes.
Images : image1, canal intercalaire, grand canal excrétoire ; canal, acinus, #1, cellules acinaires : cytologie, Langerhans, #1, Les îlots de Langerhans constituent 1 à 2 % du pancréas adulte, la proportion est plus importante à la naissance. Les îlots sont le plus souvent ronds, compacts, richement vascularisés avec un diamètre moyen de 225 microns, ils sont constitués de cellules :
- B : sécrétant de l'insuline (deux tiers à trois-quarts des cellules)
- A : sécrétant du glucagon (25 % des cellules surtout en périphérie des îlots)
- D : sécrétant la somatostatine
- PP : sécrétant le polypeptide pancréatique.
Les îlots originaires du bourgeon ventral sont plus irréguliers , trabéculaires et plus riches en cellules PP. Présence de quelques cellules endocrines dans les canaux et acini (sécrétant du PP et de la sérotonine).
Absence de cellules G (gastrine) alors que le pancréas est le site le plus fréquent de gastrinomes. Images histologiques  : #0, #1, #2, #3, #4, #5, îlots #1, #2
Nésidioblastose : îlots en association intime avec les canaux formant des complexes ductulo-insulaires (voir tumeur du pancréas endocrine voir tumeur du pancréas endocrine).
Bilan biologie pancréatique : dosage des enzymes dans le sang (amylase et lipase), les urines (amylase) et les épanchements. Leur augmentation traduit une lésion parenchymateuse aiguë, un obstacle canalaire ou une résorption plasmatique d'un épanchement riche en enzymes ; l'exploration fonctionnelle utilise : la recherche d'une stéatorrhée qui apparaît lorsque la sécrétion de lipase est inférieure à 10 % de sa valeur normale ; la mesure de l'élastase 1 pancréatique fécale qui permettrait de diagnostiquer une insuffisance pancréatique exocrine avant le stade de stéatorrhée ; la mesure de la tolérance glucidique (glycémie à jeun ; hyperglycémie provoquée orale).
Imagerie pancréatique : échotomographie, TDM, échoendoscopie, IRM, cholangio-wirsungographie rétrograde endoscopique (CPRE). L'échoendoscopie et la CPRE nécessitent une anesthésie générale. La CPRE peut entraîner des complications graves (pancréatite, hémorragie, perforation) mais c'est la seule technique permettant un geste thérapeutique.
Pancréas normal : le parenchyme est homogène, échos fins, réguliers, échogénicité et densité voisines du foie normal. Les contours pancréatiques sont réguliers en échographie, lobulés en scanner et en IRM.
Le Wirsung a un calibre croissant de la queue vers la tête. Il mesure 2 à 3 millimètres mais peut physiologiquement atteindre 5 mm chez le vieillard. Ses bords sont réguliers en échographie, hyperéchogène en rail, non visible en TDM. Il est le plus facilement visible au niveau de l'isthme et du corps. Au niveau de la tête, il est visible en section transversale circulaire. Le canal de Santorini, les canaux secondaires ne sont pas visibles.
Le cholédoque traverse la glande de haut en bas. Il chemine dans la partie postéro-externe de la tête. Il est visible sous forme d'une image ronde, bien limitée, hypo-échogène, de tonalité hydrique, à paroi fine que l'on peut confondre avec le tronc veineux jéjuno-colique postérieur. Son diamètre normal n'excède pas 7 mm.
Le pancréas présente de nombreuses variations de contour, de taille, de forme. Les variétés de contours les plus habituelles sont liées à l'importance de l'infiltration graisseuse péri-glandulaire. Plus cette infiltration est importante, plus l'atmosphère graisseuse péri-vasculaire est marquée, plus la lobulation anatomique est visible et plus la glande apparaît hétérogène. L'infiltration graisseuse entre les 2 ébauches pancréatiques peut être responsable d'une différence d'échogénicité entre celles-ci (hypo-échogénicité du pancréas ventral). Le pancréas sénile constitue une variante fréquemment rencontrée. Il correspond à l'involution physiologique de la glande après 60 ans. Il se manifeste par une atrophie progressive du parenchyme associé à une dilatation harmonieuse du canal de Wirsung qui peut atteindre plus de 5 mm de diamètre au niveau de la tête. Toutefois l'aspect général de la glande reste harmonieux. Ces aspects sont à différencier surtout des pancréatites chroniques et des pancréatites d'amont.
Si la tête et le corps ont une forme relativement constante, la queue est plus ou moins mobile dans l'épiploon pancréatico-splénique. Ceci peut donner des formes originales : en dos d'âne, à plat, à concavité inférieure, en crochet (antérieur ou postérieur).
En pathologie : Scanner = méthode de référence dans la pancréatite aiguë et pour la détection des calcifications de la pancréatite chronique, l'IRM explore les canaux pancréatiques, le parenchyme pancréatique les vaisseaux pancréatiques, grâce à des séquences rapides notamment en apnée, l'imagerie dynamique après injection de produit de contraste et l'imagerie après administration de sécrétine.
La cholangiopancréato-IRM : avec séquences fortement pondérées en T2 (structures liquidiennes statiques ou à écoulement lent fortement hyperintenses).
L'IRM sécrétine : la sécrétine stimule la sécrétion de liquide pancréatique et de bicarbonate par le pancréas exocrine et augmente en cholangiopancréato-IRM, la visibilité du canal pancréatique principal. On recherche : persistance de dilatation du canal pancréatique principal à 10 minutes, visualisation de canaux secondaires dans le corps et la queue du pancréas, rehaussement du parenchyme pancréatique.
 
Suc pancréatique
L'aspect du suc pancréatique est variable, selon les conditions de sécrétion. Lorsque le débit est faible, il est épais, et ressemble à de la glycérine ; lorsque le débit est élevé, il est fluide, incolore et aqueux. La quantité journalière de la sécrétion chez l'homme est diversement appréciée ; elle oscillerait entre 1 000 et 3 000 ml. Le pH est de 8,3 environ. Le suc pancréatique est isotonique au sang. Son poids spécifique est de 1 007.
Le suc pancréatique comprend d'une part de l'eau et des électrolytes, d'autre part des composés organiques, essentiellement des protéines, constitués par un mélange complexe d'enzymes.
La sécrétion hydro-électrolytique
La composition en cations est relativement invariable. Chez l'homme, elle est, pour le sodium, comprise entre 139 et 143 mEq/1 (milliéquivalents par litre) et, pour le potassium, entre 6 et 9 mEq/1. L'ion calcium est plus faiblement représenté à 1,7 à 0,3 mEq/1. La colonne des anions, bien que totalisant dans toutes les conditions 154 à 10 mEq/1, est de composition beaucoup plus variable : l'ion bicarbonate est généralement le plus abondant. Sa concentration s'élève lorsque le débit hydrique s'accroît, jusqu'à la limite de 145 mEq/1. L'ion chlore subit les variations inverses ; sa concentration s'élève avec des faibles débits.
Les cellules responsables de la sécrétion hydro-électrolytique sont les cellules centro-acinaires et les cellules canaliculaires, ,rôle mineur des cellules acinaires
La sécrétion enzymatique
Le suc pancréatique comprend des enzymes protéolytiques, des enzymes lipolytiques et une enzyme glycolytique. La synthèse des enzymes se fait dans la cellule acineuse.
Enzymes protéolytiques
On distingue les endopeptidases, qui rompent les liaisons peptidiques situées à l'intérieur des chaînes peptidiques, les exopeptidases, qui détachent les acides aminés terminaux, et enfin les nucléases, enzymes hydrolysant les nucléoprotéines.
Les endopeptidases
Les endopeptidases scindent les protéines en protéines plus petites ou en polypeptides ; on y note essentiellement la présence de trypsine et de chymotrypsine, qui diffèrent par leur spécificité.
La trypsine est la forme active du trypsinogène dont l'activation est réalisée par deux voies essentielles. L'entérokinase sécrétée par la muqueuse intestinale en est un des facteurs importants ; mais c'est surtout la trypsine elle-même qui, de pH 7 à pH 8, provoque une réaction autocatalytique. L'ion calcium agit sur les deux temps de l'activation. On a extrait de divers tissus des substances protidiques douées d'un pouvoir inhibiteur sur la trypsine. Deux sont particulièrement importantes : l'une est extraite de la parotide de bœuf (inhibiteur de Frey et de Werle), l'autre est extraite du tissu pancréatique lui-même (inhibiteur de Kunitz). La trypsine agit en attaquant les liaisons peptidiques dont le groupement carboxyle fait partie d'un résidu basique, L-arginine ou L-lysine. Le dosage de la trypsine est fondé sur ces propriétés et utilise des substrats synthétiques aussi spécifiques que possible : par exemple, amides ou esters de l'arginyl.
 
La chymotrypsine est sécrétée sous forme d'un précurseur inactif, le chymotrypsinogène. L'activation du chymotrypsinogène est réalisée grâce à la trypsine et probablement à la chymotrypsine elle-même. La chymotrypsine attaque les liaisons où est engagé le carboxyle d'un acide aminé aromatique. Son activité est maximale quand ce dernier est la tyrosine.
Les autres endopeptidases sont d'importance moindre : l'élastase et la collagénase agissent respectivement sur les chaînes protéiques des fibres élastiques et des fibres collagènes.
Les exopeptidases
Les exopeptidases détachent les acides aminés en bout de chaîne. Les carboxypeptidases sont sécrétées sous forme de procarboxypeptidases inactives. La leucineaminopeptidase hydrolyse la liaison peptidique de la L-leucine lorsqu'elle est placée en position N terminale.
Les nucléases
Les nucléases hydrolysent les longues chaînes de polynucléotides. La ribonucléase fragmente l'acide ribonucléique et la désoxyribonucléase, l'acide désoxyribonucléique.
Enzymes lipolytiques  : la lipase est la plus importante. Cette enzyme hydrolyse les triglycérides et acides gras à longue chaîne en émulsion dans la lumière intestinale. Les sels biliaires, l'ion calcium et les produits de la réaction sont les principaux activateurs de la lipase.
Les phospholipases ou lécithinases catalysent l'hydrolyse des glycérophosphatides. Enfin, la cholestéroestérase catalyse réversiblement l'estérification du cholestérol.
Amylase qui est une glucosidase qui agit sur les liaisons osidiques de l'amidon (N-amylase), de l'amylopectine (isoamylase) et du glycogène. L'amylase pancréatique est absolument identique à l'amylase salivaire, dont elle va compléter l'action. En fait, l'action de l'amylase s'exerce essentiellement sur l'amidon et aboutit à la formation de dextrine. L'activateur de la réaction est essentiellement l'ion chlore.
Régulation de la sécrétion
La sécrétine : produite dans le duodénum, sa libération est favorisée par l'acidification du duodénum, les peptones, acides aminés et graisses favorisent également la libération de sécrétine. La sécrétine augmente le volume de suc excrété et la teneur en bicarbonates avec dilution des enzymes. Cependant, si on réalise une perfusion continue de sécrétine, l'augmentation de la dose injectée provoque une augmentation très passagère de l'activité enzymatique, qui semble due à un lessivage des ferments probablement accumulés dans des acini jusque-là inactifs.
La pancréozymine
L'injection intraveineuse de pancréozymine accroît le contenu enzymatique du suc pancréatique sans affecter ni son volume ni son contenu de bicarbonate, elle agit par action directe sur les cellules acineuses et non par l'intermédiaire des rameaux parasympathiques terminaux ; l'activité de la pancréozymine n'est d'ailleurs modifiée ni par la section du pneumogastrique ni par l'atropinisation. Il n'a pas été encore possible d'isoler une pancréozymine purifiée. Elle agit comme cholécystokinétique en favorisant l'excrétion de la bile vésiculaire.
D'autres hormones paraissent actives sur la sécrétion pancréatique, notamment la gastrine dont l'action est proche de celle de la pancréozymine. La séquence terminale de ces deux hormones est d'ailleurs identique.
Les mécanismes nerveux
Les fibres cholinergiques, surtout présentes dans les nerfs pneumogastriques, fournissent un suc riche en enzymes et entraînent une diminution du nombre des grains zymogènes dans les cellules pancréatiques. Le mécanisme exact de l'action excito-sécrétoire du vague est encore mal précisé. On ne sait s'il s'agit d'une vasodilatation avec augmentation consécutive du débit sanguin ou d'une stimulation cellulaire directe.
Les fibres inhibitrices sont beaucoup moins importantes ; elles sont contenues dans les splanchniques, accessoirement dans les vagues, et peuvent diminuer la sécrétion en réduisant l'irrigation.

(1) Rosai J. Pancreas and ampullary region. In : Rosai J, ed. Ackerman's surgical pathology. 8th ed. StLouis : Mosby ; 1996. p. 969-1013.
http://en.wikipedia.org/wiki/Pancreas
http://en.wikipedia.org/wiki/Endocrine_pancreas

http://www.kumc.edu/instruction/medicine/anatomy/histoweb/gitract/gitract.htm
http://mywebpages.comcast.net/wnor/pancreas.htm


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