Lame basale
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JONCTIONS, ADHÉSION, MATRICE EXTRA CELLULAIRE Plan I – Jonctions cellulaires II – Adhésion cellulaire III – Matrice extra-cellulaire IV – Intégrines 2 III - LA MATRICE EXTRA CELLULAIRE 3 Définition • Tissu = cellules + espace extra cellulaire • Rempli de macromolécules = matrice extra cellulaire – Protéines – Polysaccharides réseau en contact intime avec la surface des cellules 4 • Cellules entourées de matrice extra cellulaire (bourgeon de membre) Fig 19-33 5 Généralités • Jonctions tissus épithéliaux • Matrice extra cellulaire tissus conjonctifs – MEC > cellules – propriétés physiques des tissus – Quantités très variables • Cartilages, os +++ • Cerveau 6 • Tissu conjonctif sous-jacent à un épithélium Fig 19-34 7 Les différents types de tissus conjonctifs • Calcifiés : os, dents … • Transparents : cornée • Câble : tendon • Lame basale • ... 8 Rôles • Pendant longtemps : charpente inerte • Actuellement : actif et complexe régulation du comportement de la cellule en contact – – – – – – Survie Développement Migration Prolifération Forme Fonction 9 Propriétés • Composition moléculaire complexe • Incomplètement connue • Origine très ancienne • Présent dans tous les êtres pluricellulaires – Cuticule des vers et des insectes – Coquilles des mollusques – Parois des cellules végétales 10 Plan 1. 2. 3. 4. 5. 6. Constituants du tissu conjonctif Substance fondamentale a) b) Glycosaminoglycannes Protéoglycannes a) Action de la cellule sur la matrice extra cellulaire : régulation de l’assemblage des fibrilles de fibronectine par les filaments d’actine intracellulaires Action de la matrice extra cellulaire sur la cellule : guidage de la migration cellulaire par les glycoprotéines de la matrice Collagènes Élastine Fibronectine Matrice extra cellulaire cytosquelette b) 7. 8. 9. Lame basale Matrice extra cellulaire comportement de la cellule Dégradation de la matrice extra cellulaire et migration 11 7 - Lame basale a) Généralités b) Composition c) Fonctions 12 a) Généralités sur la lame basale • « Mats » fins et flexibles de matrice extra cellulaire – 40 à 120 nm d’épaisseur – Au-dessous des cellules épithéliales en couche ou en tubes • Entourent également – Chaque cellule musculaire – Chaque adipocyte – Chaque cellules de Schwann • Séparent ces cellules et épithéliums du tissu conjonctif avoisinant • Peut siéger entre deux couches de cellules filtre hautement sélectif – Rein – Poumon – Placenta 13 • Trois modes d'organisation de la lame basale Fig 19-55 14 Généralités sur la lame basale • • • • • Rôle de structure Rôle de filtre (rein, poumon, placenta) Détermination de la polarité des cellules Métabolisme de la cellule Organisation des protéines de membranes plasmiques adjacentes • Survie de la cellule • Prolifération • Différenciation grandes voies pour la migration 15 Généralités sur la lame basale • Synthétisée par les cellules qui reposent dessus • Dans certaines épithéliums stratifiés (comme dans la peau), fibrilles de collagène VII pour attacher la lame basale au tissu conjonctif sous-jacent 16 Phlyctènes • Dans une maladie du collagène • Absence ou altération du collagène qui relie la lame basale au collagène sous-jacent • Séparation de la lame basale du tissu conjonctif sous-jacent • Phlyctènes 17 Cellules épithéliales Lame basale d'une cornée d'embryon de poulet (MEB) – Epithélium – Basal Lamina Fig 19-56 Tissu conjonctif 18 Lame basale en microscopie électronique 19 Définitions • Le plus souvent : membrane basale = lame basale + couche de collagène VII sous-jacente • Le plus souvent : membrane basale = lamina lucida + lamina densa + lamina reticularis • Lamina reticularis = Couche de collagène VII sous-jacente • Lame basale = matrice extra cellulaire spécialisée reposant sous les épithéliums = lamina lucida + lamina densa = sécrétée par les cellules épithéliales • Normalement : membrane basale = membrane plasmique du pôle basal de la cellule ( membrane apicale et latérale) • Lamina rara = lamina lucida 20 b) Composition de la lame basale • Variable – en fonction des tissus – en fonction du site dans une lame basale • Collagène de type IV • Héparane sulfate protéoglycanne : perlécanne • Laminine : glycoprotéine • Nidogène = entactine : glycoprotéine 21 Collagène IV • Plusieurs isoformes • Structure plus flexible que les collagènes fibrillaires • 26 régions sans structure en triple hélice zones de courbures • Pas de clivage des propeptides après la sécrétion assemblage par leurs domaines terminaux à l’extérieur de la cellule • Forment plusieurs couches de réseau flexibles • Récepteurs appartiennent pour beaucoup aux intégrines 22 Structure moléculaire de la lame basale 23 (Les protéines adhésives • La fibronectine • La laminine) 24 La laminine • Absente ou presque au cours du développement précoce • Laminine 1 = laminine classique 25 • Structure de la laminine Fig 19-57 •Grosse protéine flexible •3 chaînes polypeptidiques très longues •Réunies par des ponts disulfures 26 Laminine • Chaque chaîne a plusieurs isoformes grande famille de laminines • Domaines de liaison – Perlécanne – Nidogène (=entactine) – 2 ou plus au récepteur de la laminine de la surface des cellules – Peuvent s’autoassembler in vitro en une couche « feltlike » grâce aux interactions de leurs bras • Récepteurs cellulaires de la laminine – Appartiennent pour beaucoup aux intégrines – Dystroglycanne = protéine transmembranaire 27 1 appartient à presque toutes les formes : mutation dans la gène de 1 chez la souris mort pendant l’embryogenèse Timpl,R1996 Current Opinion in Cell Biology 28 Nidogène et perlécanne • Peuvent se lier au collagène IV et à la laminine • Réunissent les deux réseaux (collagène IV et laminine) 29 Fig 19-58(AB) • Structure moléculaire de la lame basale 30 Timpl,R1996 Current Opinion in Cell Biology 31 Fig 19-59 • Comparaison des principaux constituants de la matrice extra-cellulaire 32 c) Fonctions de la lame basale i. Filtration glomérulaire du rein ii. Barrière sélective au mouvement des cellules iii. Régénération des tissus iv. Jonction neuro-musculaire 33 Lame basale du glomérule 34 (i) Filtration glomérulaire du rein • Lame basale du glomérule – Épaisse – Filtre – Empêche les macromolécules de passer du sang dans l’urine • Importance de l’héparane sulfate protéoglycanne – Suppression des chaînes de GAG par des enzymes destruction des propriétés de filtration de la lamina basale • Mutation du gène de la chaîne du collagène IV syndrome d’Alport (atteint rénale) 35 Syndrome d’Alport 36 (ii) Barrière sélective au mouvement des cellules • Empêche les fibroblastes de pénétrer dans un épithélium • Laisse passer – Lymphocytes – Macrophages – Terminaisons nerveuses 37 (iii) Régénération des tissus • Après une lésion de – Muscle – Nerfs – Épithéliums • Lame basale = support pour la reconstruction • Addition de fibronectine sur la lame basale pour la cicatrisation en particulier pour la peau et la cornée 38 (iv) Jonction neuromusculaire • Le plus bel exemple du rôle de la lame basale dans la régénération 39 Jonction neuromusculaire • Lieu de la synapse chimique entre une terminaison nerveuse d’un neurone et une cellule musculaire squelettique • Au site de la synapse les membranes plasmiques des cellules musculaire et nerveuse sont séparées par la lame basale • Et à cet endroit la lame basale a des caractères chimiques particuliers – Isoformes spéciales de collagène IV – Présence de agrine : un héparane sulfate protéoglycanne 40 Image de la plaque motrice de Couteaux (Favard) 41 Rôle central de la lame basale dans la reconstruction d’une synapse après lésion musculaire ou nerveuse (grenouille) • Destruction muscle + motoneurone – pas d’altération de la lame basale de la cellule musculaire – + on peut reconnaître le lieu des anciennes jonctions neuromusculaires 42 Rôle central de la lame basale dans la reconstruction d’une synapse après lésion musculaire ou nerveuse (grenouille) • Régénération du seul motoneurone • Les terminaisons nerveuses retrouvent les sites synaptiques originaux sur la lame basale vide et forment des terminaisons nerveuses apparemment normales • La lame basale est capable de diriger seule la repousse axonale 43 Rôle central de la lame basale dans la reconstruction d’une synapse après lésion musculaire ou nerveuse (grenouille) • Régénération de la seule cellule musculaire • Les récepteurs à l’acétyl choline synthétisés par la cellule musculaire sont situés principalement au lieu de l’ancienne jonction (sans nerf) • La lame basale contrôle la localisation des récepteurs à l’acétyl choline dans la membrane plasmique des cellules musculaires 44 Rôle central de la lame basale dans la reconstruction d’une synapse après lésion musculaire ou nerveuse (grenouille) • La lame basale de la synapse coordonne l’organisation spatiale des composants de chacune des deux cellules qui forment de chaque côté la jonction neuromusculaire • Protéines en jeu – Agrine déposée par les motoneurones dans la lame basale assemblage des récepteurs à l’acétyl choline et autres protéines dans la membrane plasmique synaptique des cellules musculaires – Isoforme de laminine déposée par les cellules musculaires dans la lame basale 45 Expériences de régénération montrant le caractère spécial de la lame basale à la jonction neuromusculaire Fig 19-60 46
