22 - Vie et mort des cellules dans les tissus
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Vie et mort des cellules dans les tissus I. L'épiderme et son renouvellement par les cellules souches II. Épithélium sensoriel III. Voies aériennes et intestin IV. Vaisseaux sanguins et cellules endothéliales V. Renouvellement par des cellules souches multipotentes : la formation des cellules sanguines VI. Genèse : modulation et régénération du muscle squelettique VII. Les fibroblastes et leurs transformations : la famille des cellules du tissu conjonctif VIII. Ingénierie des cellules souches 1 Vie et mort des cellules dans les tissus • • • Être unicellulaire : individu originel Être pluricellulaire : cellules au service du corps tout entier Plus de 200 types de cellules différents dans l’organisme 2 Cells of the Adult Human Body : a Catalogue • • • How many distinct cell types are there in an adult human being? In other words, how many normal adult ways are there of expressing the human genome? A large textbook of histology will mention about 200 cell types that qualify for individual names. These traditional names are not, like the names of colors, labels for parts of a continuum that has been subdivided arbitrarily: they represent, for the most part, discrete and distinctly different categories. Within a given category there is often some variation—the skeletal muscle fibers that move the eyeball are small, while those that move the leg are big; auditory hair cells in different parts of the ear may be tuned to different frequencies of sound; and so on. But there is no continuum of adult cell types intermediate in character between, say, the muscle cell and the auditory hair cell. The traditional histological classification is based on the shape and structure of the cell as seen in the microscope and on its chemical nature as assessed very crudely from its affinities for various stains. Subtler methods reveal new subdivisions within the traditional classification. Thus modern immunology has shown that the old category of “lymphocyte” includes more than 10 quite distinct cell types. Similarly, pharmacological and physiological tests reveal that there are many varieties of smooth muscle cell—those in the wall of the uterus, for example, are highly sensitive to estrogen, and in the later stages of pregnancy to oxytocin, while those in the wall of the gut are not. Another major type of diversity is revealed by embryological experiments of the sort discussed in Chapter 21. These show that, in many cases, apparently similar cells from different regions of the body are nonequivalent, that is, they are inherently different in their developmental capacities and in their effects on other cells. Thus, within categories such as “fibroblast” there are probably many distinct cell types, different chemically in ways that are not easy to perceive directly. For these reasons any classification of the cell types in the body must be somewhat arbitrary with respect to the fineness of its subdivisions. Here, we list only the adult human cell types that a histology text would recognize to be different, grouped into families roughly according to function. We have not attempted to subdivide the class of neurons of the central nervous system. Also, where a single cell type such as the keratinocyte is conventionally given a succession of different names as it matures, we give only two entries—one for the differentiating cell and one for the stem cell. With these serious provisos, the 210 varieties of cells in the catalogue represent a more or less exhaustive list of the distinctive ways in which a 3 given mammalian genome can be expressed in the phenotype of a normal cell of the adult body. http://www.garlandscience.com/t extbooks/0815332181/pdfs/appe ndix.pdfp://www.garlandsci ence.com/textbooks/0815 332181/pdfs/appendix.pdf 4 Tissu • Association de ces types cellulaires qui collaborent entre elles • Forment des organes 5 Conséquences du contrôle de l’expression des gènes et des mécanismes du développement animal • Création de la diversification cellulaire dans l’embryon par des mécanismes génétiques moléculaires • Maintien de la diversification des cellules grâce au dialogue et à la mémoire des cellules • Construction des tissus par la matrice extra cellulaire • Mode de vie des cellules spécialisées 6 Questions posées • Comment les cellules collaborent entre elles pour exécuter leur tâche ? • Comment naissent vivent et meurent les nouvelles cellules spécialisées ? • Comment est préservée l’architecture des nouveaux tissus malgré leur perpétuel remaniement ? 7 Réponses diverses • Exemples illustrant les principes généraux • Intéressants par l’originalité de leurs moyens d’étude • Nombreux problèmes non résolus 8 Plan I. L'épiderme et son renouvellement par les cellules souches II. Épithélium sensoriel III. Voies aériennes et intestin IV. Vaisseaux sanguins et cellules endothéliales V. Renouvellement par des cellules souches multipotentes : la formation des cellules sanguines VI. Genèse : modulation et régénération du muscle squelettique VII. Les fibroblastes et leurs transformations : la famille des cellules du tissu conjonctif VIII. Ingénierie des cellules souches 9 Embryon • 3 feuillets – Ectoblaste : • I (épiderme) • II (épithéliums sensoriels) – Mésoblaste – Entoblaste 10 Ectoblaste • Nombreuses variétés de tissus • Spécialisations très différentes • Modes de vie différents 11 Entoblaste • Couche interne de l’embryon – Tube digestif primitif – Un véritable zoo de types cellulaires qui bordent le tube digestif et ses annexes 12 Plan 1. Respiratoire 2. Tube digestif 3. Foie 13 1 – Respiratoire 14 Développement de l’arbre respiratoire • Répétition de bifurcations d’un système de tubes provenant d’une évagination de l’intestin • Aboutit à plusieurs centaines de millions d’alvéoles (masculin) 15 Alvéoles • Parois fines intimement appliquées contre la paroi d’un capillaire sanguin • Échanges O2 et CO2 16 • • • A - Aspect en éponge du poumon (MEB) B - Coupe histologique de poumon C - Paroi interalvéolaire Fig 22-17 17 Contraintes des alvéoles • Rester humide (ne pas sécher à l’air) • Réservoir de gaz • Se dilater et se contracter problème : • Deux surfaces humides ont tendance à se coller • Solution : deux types de cellules – Cellules alvéolaires de types I – Cellules alvéolaires de types II 18 Les deux types de cellules alvéolaires – Cellules alvéolaires de types I – Cellules alvéolaires de types II Fig 22-17 19 Cellules alvéolaires de type I • Recouvrent la paroi • Fines et aplaties (pavimenteuses) • Échanges gazeux 20 Cellules alvéolaires de type II • Dispersées parmi les cellules de type I • Dodues • Sécrètent le surfactant 21 Surfactant • Matériel riche en phospholipides • Forme un film sur les surfaces sans eau • Diminue les forces de tension superficielles • Permet à l’alvéole de se regonfler 22 Application du surfactant • La production débute vers 5 mois chez le fœtus • Début de la possibilité de vie autonome • Si prématurité (< 5 mois) incapacité à gonfler les poumons réanimation 23 Quatre procédés pour maintenir les poumons propres a. b. c. d. Épithélium respiratoire Le tapis roulant muco-ciliaire Les macrophages Épithélium malpighien 24 a - Épithélium respiratoire • Relativement épais • Trois types de cellules différenciées 1. Cellules caliciformes • Forme de calice • Sécrète le mucus 2. Cellules ciliées 3. Cellules endocrines • • • • • • Sécrètent sérotonine et peptides Médiateurs locaux Agissent sur les terminaisons nerveuses Régulent la sécrétion du mucus Régulent la battement ciliaire Régulent la contraction des cellules musculaires • Cellules basales – Renouvellement de l’épithélium 25 • Épithélium respiratoire Fig 22-18 – Cellule caliciforme mucus – Film au-dessus des cellules ciliées – Les cils balayent le film de mucus (avec les débris) vers l’extérieur 26 b - Le tapis roulant muco-ciliaire : les cils • Mouvement coordonné des cils (de mécanisme inconnu) • Tous dans la même direction • 12 battements par seconde environ • Polarité intrinsèque de l’épithélium (expérience de retournement de l’épithélium) • Si on retourne un fragment de trachée chez le lapin, le mucus continue à être balayé mais vers le bas 27 Le tapis roulant muco-ciliaire : le mucus • Sécrété par les cellules caliciformes • Film viscoélastique de 5 m d’épaisseur • Au sommet des cils 28 c - Les macrophages • Pas de tapis roulant muco-ciliaire dans les alvéoles • Phagocytent les matières étrangères et les bactéries 29 d - Épithélium malpighien • • • • • À l’entrée de l’appareil respiratoire Protection et force mécanique Comme l’épiderme mais Reste humide Les cellules superficielles gardent leur noyau • Comment est maintenue la frontière entre épithélium malpighien et respiratoire ? 30
