Techniques histologiques : principes, méthodes et limites de l’analyse des tissus

Les techniques histologiques regroupent des méthodes permettant d’étudier au microscope l’organisation d’un tissu et certains de ses constituants. [1] [2] Elles ne désignent pas une maladie et n’ont donc ni symptômes, ni évolution, ni traitement propres. [1] [2] [3] Selon la méthode choisie, l’analyse peut montrer la forme et la disposition des cellules, rechercher des protéines ou localiser certaines séquences d’acides nucléiques dans le tissu. [1]

Pourquoi analyser un tissu en histologie ?

L’examen histologique donne accès à des détails microscopiques qui ne sont pas visibles lors d’une observation à l’œil nu. [2] Dans les études de poumons atteints de COVID-19, des colorations, des immunomarquages et la microscopie électronique ont notamment servi à étudier des lésions alvéolaires, des cellules inflammatoires et des thromboses pulmonaires sur des prélèvements post-mortem. [3] En anthropologie médico-légale, l’étude microscopique de l’os peut compléter l’examen macroscopique lorsque les fragments sont petits, brûlés, altérés ou dépourvus de caractères anatomiques reconnaissables. [2]

Comment le tissu est-il préparé pour l’observation ?

Avant l’observation, le tissu doit généralement être préservé puis découpé en sections suffisamment fines pour permettre l’accès des colorants, des sondes ou des anticorps. [1] La fixation vise à préserver les constituants cellulaires, à limiter l’autolyse et à stabiliser le tissu pendant les étapes ultérieures. [1] Une préparation courante consiste à déshydrater le tissu, à l’inclure dans la paraffine pour le soutenir, puis à réaliser des coupes fines avec un microtome. [1] La cryocoupe utilise au contraire un tissu congelé et peut mieux préserver certains antigènes destinés à être détectés au microscope. [1] Le vibratome permet de produire des sections plus épaisses sans les étapes habituelles de déshydratation par solvants, mais la coupe est lente et difficile sur les tissus mous ou insuffisamment fixés. [1]

Coloration, immunohistochimie et hybridation in situ

Les colorations histologiques rendent visibles des structures qui seraient difficiles à distinguer sur une coupe non colorée. [1] [3] L’immunohistochimie recherche des constituants du tissu, appelés antigènes, au moyen d’anticorps spécifiques. [1] La liaison entre l’anticorps et sa cible est révélée par un marqueur, par exemple un fluorochrome ou une enzyme produisant une réaction colorée. [1] L’hybridation in situ utilise des sondes d’acides nucléiques complémentaires pour localiser une séquence précise, notamment un ARN messager, dans les cellules d’un tissu dont la structure a été préservée. [1] Cette localisation apporte une information spatiale sur l’expression d’un gène au sein d’un tissu complexe. [1]

Analyse en deux ou trois dimensions

L’histologie conventionnelle examine le plus souvent des coupes en deux dimensions, tandis que des techniques émergentes reconstruisent le tissu en trois dimensions. [3] Dans les études pulmonaires examinées, les méthodes en deux dimensions étaient généralement plus rapides et moins coûteuses, alors que l’imagerie en trois dimensions montrait un volume tissulaire plus important et améliorait la visualisation de certaines lésions. [3] Les reconstructions tridimensionnelles obtenues par coupes sériées et numérisation restent toutefois longues et coûteuses. [3]

Quelles sont les limites des techniques histologiques ?

La fixation peut modifier la conformation de certaines protéines et empêcher leur reconnaissance par des anticorps, ce qui nécessite parfois une étape de restauration des antigènes. [1] Un bruit de fond important peut également gêner l’interprétation d’un immunomarquage. [1] Les coupes en deux dimensions peuvent produire des artéfacts de coupe susceptibles de compliquer l’interprétation. [3] Les résultats dépendent aussi de la zone prélevée, de la quantité de tissu examinée et de son état de conservation. [2] [3] Dans l’identification d’un os, une structure microscopique isolée peut être insuffisante, car certaines caractéristiques se retrouvent à la fois chez l’être humain et chez d’autres espèces. [2] La revue médico-légale conclut ainsi que plusieurs techniques peuvent devoir être combinées et que leurs résultats doivent être interprétés avec prudence. [2] Dans les études post-mortem sur la COVID-19, les constatations histologiques étaient observationnelles et montraient surtout des associations entre des lésions et le décès, sans établir à elles seules un lien causal. [3]