Science biologique qui étudie les cellules* des êtres organisés, leur forme, leurs structures, leurs propriétés chimiques, physiques et physiologiques et leur évolution.

Étude de la cellule vivante

Les méthodes de la cytologie font appel à des observations en microscopie photonique ou électronique, à des techniques d’identification chimique, d’isolement et de dosage des constituants, d’évaluation des paramètres physiques et d’expérimentation sur la cinétique physiologique du métabolisme cellulaire.

Les observations en microscopie classique (photonique) peuvent s’effectuer sur des cellules vivantes ; elles fournissent des renseignements sur leur morphologie générale, leur comportement (sécrétion, irritabilité, multiplication) et peuvent être complétées par la microphotographie ou la cinématographie. L’utilisation de dispositifs de contraste d’interférences ou de phase facilite ces observations. L’identification et l’appréciation de la teneur en certaines substances peuvent être faites par des mesures d’indice de réfraction (microscope interférentiel) ou d’absorption lumineuse (microspectrophotométrie dans le visible ou en U. V.). Le microscope en lumière polarisée met en évidence l’anisotropie de certains constituants cellulaires. Des colorants, peu ou pas toxiques, sont susceptibles de se fixer électivement sur certains organites cellulaires et de renseigner sur leur nature chimique, leur pH, leur rH. La cytologie expérimentale a pour objectif de déduire le rôle de ces organites soit en en privant la cellule (destruction localisée ou micropuncture par un étroit faisceau d’U. V. agissant comme cautère, irradiations par un puissant faisceau lumineux monochromatique — le laser — d’organites colorés vitalement), soit en réalisant grâce à des dispositifs de micromanipulation des ablations ou des transplantations (microchirurgie).

Étude de la cellule tuée et fixée

Les possibilités d’investigations effectuées sur la cellule vivante restent malgré tout assez limitées. La plupart des recherches d’ordre morphologique et physico-chimique sur la cellule nécessitent de la tuer préalablement, en ménageant au maximum ses structures et ses propriétés : congélation brutale à très basse température ou utilisation d’agents coagulants ou fixateurs (alcools, aldéhydes, sels de métaux lourds). Après traitement par des solvants appropriés, elle est imprégnée de paraffine ou de résine lui donnant la consistance convenable pour être débitée, avec un microtome, en coupes minces ou ultra-minces pour l’observation en microscopie soit photonique, soit électronique. Des colorations variées ou des imprégnations par des substances opaques aux électrons de ces coupes mettent en évidence, selon le cas, les diverses structures ou ultrastructures cellulaires. Certaines sont spécifiques de substances qu’elles permettent d’identifier et même de doser par photométrie. L’utilisation d’enzymes et celle de produits fluorescents (fluorochromes) couplés à des anticorps spécifiques (immunofluorescence) sont des méthodes extrêmement précises de détection et de localisation de certains constituants cellulaires. L’incorporation expérimentale, par la cellule vivante, d’isotopes radio-actifs (éléments marqués) permet ensuite de repérer sur les coupes (autoradiographie) les substances dans la synthèse desquelles ils interviennent. La plupart de ces techniques cytochimiques, conçues d’abord pour la microscopie photonique, ont été adaptées en vue d’une observation beaucoup plus fine en microscopie électronique. Elles peuvent être complétées par des méthodes d’investigation analytique ; les constituants cellulaires sont dissociés par broyage (homogénéisation), puis séparés les uns des autres soit en fonction de leur densité (ultracentrifugation différentielle), soit par électrophorèse, ou encore par chromatographie, et identifiés et dosés selon les techniques de la biochimie. Enfin, des appareils dérivés du microscope électronique utilisent l’émission secondaire de particules ou de rayons X engendrés par le bombardement des électrons sur les structures cytologiques en observation ; ils permettent soit de déduire l’arrangement moléculaire de telle région de la cellule (microdiffraction), soit de déterminer avec une extraordinaire sensibilité sa constitution atomique (analyse spectrométrique : radiosonde), ou bien encore de reconstituer une image très fine de sa surface (microscope à balayage).