Cornée


Schéma des différentes couches de la cornée. Inspiré de Limbal epithelial stem cells of the cornea par Genevieve A Secker et Julie T Daniels.
Schéma des différentes couches de la cornée. Inspiré de Limbal epithelial stem cells of the cornea par Genevieve A Secker et Julie T Daniels.

 

 

    La cornée est la lentille principale du système optique oculaire.

Elle aide à faire converger la lumière sur la rétine.

Le pouvoir optique de cette dernière provient d’une courbure importante (beaucoup plus que le cristallin) et constitue la plus grande différence d’indice de réfraction avec l’air pour les rayons lumineux incidents (n=1.376).

 

    La cornée est transparente, avasculaire et 4 à 6% de la lumière incidente est réfléchie.

Elle est composée de cinq couches: l'épithélium, la couche de Bowman, le stroma, la membrane de Descemet et l’endothélium cornéen.

L'épithélium cornéen


    L’épithélium cornéen est la partie la plus externe de l’œil.

Son épaisseur est de 50 microns (plus épais sur les bords) ce qui représente 10% de la cornée.

Il est au contact de l’air avec le film lacrymal.

 

    La fonction de l’épithélium est d'empêcher la pénétration des microbes.

Sa structure est stratifiée c’est à dire qu’elle est constituée de cellules empilées dites squameuses : elles sont minces et plates ce qui ressemble à des écailles de poisson.

De plus, elles sont jointives dans le but d’éviter que les larmes pénètrent dans le stroma.

 

    L’épithélium cornéen est renouvelé grâce aux cellules souches limbiques qui réalisent une migration depuis les bords de la cornée vers le centre plus en hauteur en direction de la surface de l’épithélium. Lors de la réalisation de ce processus, les cellules épithéliales et leurs noyaux s’aplatissent progressivement puis se couvrent de microvillosités.

Ces renflements microscopiques de la membrane cellulaire augmentent le contact entre l’épithélium superficiel et le film lacrymal facilitant l’absorption des macromolécules et des ions.

Le cycle de migration complet des cellules souches dure en moyenne deux semaines.

 

    Enfin, les cellules se trouvant au contact de la couche de Bowman sécrètent une membrane basale, d’une épaisseur de 50 nm composée de collagène de type IV, de laminine et d’autres protéines.

La couche de Bowman


    La couche de Bowman est l’élément qui sépare l’épithélium cornéen et le stroma.

Son épaisseur est de 10 microns et elle est constituée de fibrilles de collagène d’environ 20 à 25 nm intriquées sans orientation ni périodicité au sein d’une matrice mucoprotéinique.

 

Cette couche est strictement acellulaire, il ne s'agit pas d'une membrane mais d'une séparation, une transition vers le stroma. Son rôle reste encore incertain.

Le stroma


    Au delà de la couche de Bowman se trouve la partie principale de la cornée, le stroma.

 

    Avec une épaisseur de 500 microns il représente 90% de l'épaisseur totale.

Il est composé de lamelles de collagène dont l’arrangement assure la transparence du tissu cornéen.

En effet, ces fibres uniformes (25-35 nm) forment des faisceaux parallèles très réguliers entre eux à la surface de la cornée, et sont striées périodiquement.

Le diamètre moyen d’une fibre et la distance moyenne entre elles sont presque identiques, et tous deux sont inférieurs à la moitié de la longueur d’onde de la lumière visible (400-700 nm).

De ce fait, la diffusion d’un rayon lumineux incident par une fibre de collagène est annulée par l’interférence des autres rayons lumineux diffusés (interférence destructive...)

 

    Ensuite, on retrouve des cellules aplaties et quiescentes appelées kératocytes.

Ce sont des fibrocytes cornéens qui s’étendent parallèlement aux lamelles de collagène avec de multiples expansions.

Leur rôle est d’une part de digérer et de créer ces fibres de collagène afin d’en assurer le renouvellement.

D’autre part, lorsque les kératocytes sont réveillées, elles interviennent dans la cicatrisation après toute sorte de blessure ou d’inflammation.

 

    Enfin, le dernier élément du stroma cornéen est la substance fondamentale.

Elle permet la cohésion et l’espacement régulier entre les fibres de collagène et comporte des mucopolysaccharides acides, des kératansulfates (60%), des kérachondroïtines sulfates (40%) et des mucopolysaccharides neutres.

 

    A la suite du stroma se trouve normalement la membrane de Descemet, cependant une nouvelle couche appelée couche de Dua a été découverte en 2013.

Epaisse de 15 microns, elle pourrait se révéler importante dans la recherche et pour le traitement de certaines maladies ophtalmologiques.

La membrane de Descemet


    La membrane de Descemet correspond à la membrane basale de l’endothélium.

Son épaisseur est de 5 microns pour un enfant mais s’épaissit avec l’âge et peut atteindre 15 microns passé 60 ans.

 

    Cette membrane se divise en deux couches:

  • La lame antérieure : composée de collagène
  • La lame postérieure : sécrétée par les cellules endothéliales.


    Bien qu’aucune fibre élastique ne soit présente, la membrane de Descemet présente des propriétés élastiques acquises grâce à la disposition spécifique des fibres de collagène.

 

Contrairement à la membrane de Bowman et le stroma, la membrane de Descemet est faiblement attachée au stroma. 

L'endothélium


    La dernière couche de la cornée est l’endothélium. Il est formé de centaines de milliers de cellules hexagonales constituants une mosaïque de cellules jointives qui tapissent la face postérieure de la cornée.

 

Cette disposition alvéolée assure une densité maximale de cellules en contact afin d’avoir un périmètre de membranes cellulaires le plus petit possible.

FUN FACT


    On retrouve cette disposition alvéolée au sein des nids des ruches d’abeilles.


Transparence de la cornée


   La transparence de la cornée est aussi due à son taux d’hydratation qui est seulement de 78% en comparaison à celle de l’humeur aqueuse ou du film lacrymal qui est de quasiment 100%.

Cette proportion plus faible en eau permet aux couches qui composent la cornée d’être un maximum compactes.

C’est pour cela que l’épithélium et l’endothélium cornéens jouent un rôle de barrière mécanique afin d’empêcher l’eau de s’infiltrer jusqu’aux autres couches.

De plus, l’endothélium possède un système de pompes Na+ et K+ dépendantes de l’ATPase qui permettent d’enlever l’eau se trouvant dans le stroma.