Suite Cours n°7
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D] adhésions - communications cellulaires Le glycocalix (Cell coat) et la matrice extracellulaire (ECM) A l’origine les cellules ont été identifiées et définies grâce à l’ECM (glycolemme, paroi de la cellulose) La cellule sécrète des composants exposés à la face E de la membrane plasmique Ces composants (lipides membranaires, protéines intrinsèques) sont glycolysés et exposés sur la face E Ces composant plus ceux qui y sont associés (ECM ?) forment : LE GLYCOCALIX REM : Le glycocalix est observable en microscopie après coloration PAS, PATAg Fonctions du Glycocalix et du glycolemme - Influence les structures et fonction des cellules Adhésion cellulaire (les cellules en général meurent en suspension – elles doivent adhérer sur une surface) c’est un concept important Morphologie cellulaire Inhibition / Activation ; Prolifération / Différenciation cellulaire Migration cellulaire (cellules cancéreuses) Protection cellulaire (tampon entre cellule et environnement) Schématiquement pour l’adhésion cellulaire : Dans un premier temps les cellules se reconnaissent (même glycocalix), puis adhèrent entre elles (notion d’inhibition de contact qui n’existe plus pour les cellules cancéreuses) Cette association est assurée grâce à des protéines intrinsèques : - CAM (cell adhesion molecule) dans le cas des cellules polarisées - Intégrines dans le cas des cellules non polarisées (interagissent avec l’ECM) Dans les deux cas, on a grossièrement une organisation semblable de la jonction d’ancrage qui permet l’association en tissus des cellules : - Entre elles (jonctions intercellulaires puissantes) pour cellules polarisées - Avec la matrice extracellulaire pour les cellules non polarisées. Adhésion des cellules polarisées (formant les épithéliums) : (en fait elles sont polarisées grâce à une ECM appelée « Lame basale ») Les - N-CAM (Neural Cell Adhesion Molecule) : 8 N-CAM issues d’épissage alternatifs d’un seul gêne 5 domaines Ig extracellulaire, 1 TM, 1 domaine cyto interactions homophiliques (N-CAM entre elles) Les CADHERINS (Ca Dependent Adherind Cells) : - 4 domaines de liaisons extracellulaires au Ca - 1 domaine transmembranaire - 1 domaine cytoplasmique interagissant directement avec le cytosquelette (pas d’adaptateur ?) E-Cadherin (Liver-CAM) N-Cadherin (Adherens Junction-CAM) P-Cadherin (Placental-CAM) Interactions homophiliques préférentielles Les cadherins sont souvent impliquées dans les complexes jonctionnels observés dans le règne animal. I] Jontions adhérentes Zonula occludens (tight junction) Une bande continue (d’occludine) ceinture la cellule Interactions homophiliques (faces E) entre les très petits domaines extracellulaire de l’occludine. Plusieurs lignes brisées d’Occludine ceinturent les cellules en apposition Plus d’espace intercellulaire entre les cellules adjacentes étanchéité entre les cellules (tight junction) (entérocytes, barrière hématoencéphalique, épithélium rénal, endothélium vasculaire artériel) Zonula adherens (desmosome ceinturant) Comme précédent, sauf E-cadherin remplace occludine De plus des µfilaments d’actine interagissent avec les domaines cytoplasmiques et ceinturent la cellule (pas d’adaptateur ?) donnant une zonula élastique. Macula adherens (desmosome ponctuel) Protéine intrinsèque constituée de desmogléine et cadherin (homophilie) Adaptateur : desmoplakine une pastille d’attache discoïde de 0,5 µm d diamètre (parfois allure de bande) Des tonofilaments (FI) de kératine courent face P de desmoplakine en desmoplakine (desmosomes en desmosomes) apportant une rigidité Les membranes des 2 cellules sont espacées de 30 nm, espace occupé par les desmogléines des hémi-desmosomes, en regard, de chaque cellule II] Jonctions communicantes Gap junction (plasmodesme, plante) Une protéine membranaire, la connexine (tetraspan, type III) s’arrange en hemohexamères (connexon) délimitant un trou aspécifique d’1,5 nm (ions, H2O, molécules de PM < 1500 Da) Saillies Faces E et P avec interactions homophiliques avec connexon de l’autre membrane Face E (régions riches en connexons) LES EPITHELIUMS - = tissus de revêtement : les cellules épithéliales forment des membranes qui tapissent les surfaces internes et externes du corps et des organes Formés de cellules aux jonctions serrées (peu d’espace entre les cellules) Proximité de vaisseaux sanguins : les cellules sont nourries par le liquide interstitiel qui diffuse à partir des tissus (conjonctif) qu’elles recouvrent. La première couche de cellule repose sur une membrane basale (ECM) Types d’épithélium Les épithéliums sont classés selon la forme des cellules et le fait qu’il y ait une ou plusieurs couches de cellules. Epithélium pavimenteux (ou squameux) simple (une seule couche de cellules) Epithélium cubique simple Epithélium prismatique (ou cylindrique) simple Epithélium pavimenteux stratifié Epithélium cubique stratifié Epithélium prismatique (cylindrique) stratifié Des jonctions communicantes sont rencontrées dans des cellules excitables Cellules cardiaques, courant ionique diffuse librement, coordination des contractions Dans les synapses électriques : - Synapses électriques (rares) : permet au potentiel d’action de passer directement d’une membrane à l’autre. Très grande rapidité de communication. - Synapses chimiques : Cas de la plupart des synapses Adhésion des cellules sur une Matrice Extra Cellulaire : Qu’arriverait-il ? Si les épithélia comme les entérocytoses n’étaient pas ancrés à la lame basale ? Si les cellules de la peau n’étaient pas attachées à l’ECM des couches sous-jacentes du derme (tissus conjonctif lâche) ? Comment les cellules s’attachent elles à l’ECM ? Utilisation d’intégrines pour « ancrer » la membrane (cellule) à l’ECM Intégrines sont hétérodimers transmembranaires comportant une su alpha (PM 90000 to 110000) et une beta (PM 120000 to180000) Il y a 17 su alpha connues et 8 béta Différentes combinaisons (alpha, beta) ont lieu et chacune a une spécificité de liaison à différents facteurs d’attache (adaptateur externe), Ex : alpha5 beta1 et alpha3 beta1 attachent la fibronectine, alpha6 beta1 la laminine – une protéine de la « lame basale » (entérocyte produit ce type d’intégrine uniquement sur sa membrane basale permettant son ancrage et sa polarisation) D’autres intégrines sont responsables d’interactions Cellule-Cellule (marginalisation). Différentes cellules produisent différentes intégrines pour interagir avec des matrices spécifiques ou d’autres cellules (construction de tissus). Domaines cytoplasmiques des intégrines fixent les microfilaments grâce à un adaptateur interne le taline (et d’autres protéines -actinine…) Intégrines connectent donc le cytosquelette et la Matrice Extra Cellulaire !! Le site de ces interactions (µfilaments, ECM) est appelé « contact focal ». Cette liaison est importante pour adhésion, mouvement, morphologie, etc… Comment une cellule se meut dans l’organisme pour y trouver sa place ? - Production par la cellule d’une intégrine liant une ECM spécifique
