Adhérence cellulaire I Généralités : Il existe deux types d'adhérence cellulaire : • • Une adhérence intercellulaire (ex: cellule d’un épithélium) Une adhérence des cellules à la matrice extra-cellulaire (ex: cellule d’un épithélium sur la membrane basale), II Adhérence Intercellulaire : 1) Différents modes d’ adhérence intercellulaire : 2) Adhérence Intercellulaire : a) Jonctions Intercellulaires Morphologiquement Différenciées (ie que l'on peut voir en μ électronique) : ➔ Des jonctions dont la fonction est la cohésion cellulaire : cellules épithéliales. • Des jonctions en forme de "bande" ( au pôle apical faisant le tour de la cellule) – Les zonula occludens ou jonctions serrées: Très étanches. – Les zonula adherens. • Des jonctions de forme "arrondies": – Les desmosomes. ➔ Des jonctions dont la fonction est la communication : jonctions communicantes 3) Composition moléculaire : a) Jonctions serrées : 3 types de protéines transmembranaires • • • Occludine (latin occludere = enfermer). Claudine (latin claudere = fermer). JAM (junctional adhesion mol). b) Les Zonula Adherens (ZA) et desmososomes : ZA : microfilaments d'actine Desmosomes : filaments intermédiaires c) Molécules d'adhérence transmembranaires : Molécules dont l'adhérence dépend du calcium : A) Les Cadhérines : – – Protéines trans-membranaires portées par de nombreuses cellules : les neurones, les muscles, les ostéoblastes. Adhérence homophilique. B) Les Sélectines : (3 types E, P et L) Ce sont des glycoprotéines portées par les cellules endothéliales (E et P) et les leucocytes (L) qui reconnaissent des motifs glucidiques : – de glycoprotéines – portés par des lipides membranaires d'autres cellules. C) Les intégrines : Essentiellement impliquées dans l’adhérence cellule-MEC, mais peuvent également participer à la liaison intercellulaire de type hétérophilique. Molécules dont l'adhérence est indépendante du calcium : -Les CAM (Cell Adhesion Molecules) : I -CAM, V-CAM, PECAM... Appartiennent à la superfamille des immunoglobulines. ex: NCAM (N pour neurone) 2 Types de NCAM : III L'adhérence des cellules à la MEC : 1) Elle peut se faire selon deux modes : • a) Par le biais de molécules non intégriniques : – Les CAM – Les protéoglycannes – Les protéines de la famille du CD44 ou récepteur de l'acide hyaluronique • b) Par le biais des intégrines : – formation de structures morphologiquement visibles en microscopie : Les hémidesmosomes : Uniquement chez les cellules épithéliales de la peau (les kératinocytes) sur la lame basale qui sépare l'épiderme du derme (reliés aux filaments intermédiaires). Les contacts focaux : Chez toutes les cellules adhérant à la matrice. (Reliés aux filaments d’actine). 2) La relation entre cystosquelette, adhésion inter-cellulaire et cellule-matrice : a) Structure et classification: • Hétérodimères composés de 2 chaînes a et b liées de façon non covalente : – 18 sous-unités a et 8 sous -unités b qui s'associent ➔ Plus de 20 combinaisons possibles. • Spécificité en fonction du type cellule : b) Interaction intégrine / ligand : • Chaque combinaison a/b détermine la spécificité du récepteur pour son ligand. Ex : - L’intégrine α5β1 ne reconnaissent qu'un seul ligand : fibronectine - D'autres en reconnaissent plusieurs: αIIb β3 (plaquettes) qui interagit avec le fibrinogène, la fibronectine, le facteur de Von Willebrand , la thrombospondine.(protéines de la formation du caillot). • Les intégrines reconnaissent et s’attachent à une séquence spécifique d‘AA d’une molécule de la MEC : Ex : De nombreuses intégrines (α5β1, αvβ3, αΙΙββ3 etc...) reconnaissent la séquence Arg-Gly -Asp (RGD présente au sein de la fibronectine et d’autres protéines de la MEC. • 2 types cellulaires peuvent reconnaître une protéine de la MEC grâce à 2 intégrines différentes : (Une intégrine peut reconnaître X molécules par le biais de séquences différentes d‘AA) Ex : α4β1 (famille des lymphocytes) et reconnaît 2 ligands : – la fibronectine – VCAM (et une exprimée par les cellules endothéliales). c) Facteurs pouvant modifier l‘affinité de l’intégrine pour son ligand : – L'environnement ionique (Ca++, Mn++, Mg++..) – L'activation ou la désactivation de la cellule Ex : le récepteur αIIbβ3 des plaquettes ne reconnaît le fibrinogène soluble qu'une fois que la plaquette a été activée par la thrombine, L'activation du récepteur lui-même s'accompagne d'une modification de sa conformation moléculaire. – La matrice extracellulaire : L’exposition (migration) d'une cellule à une nouvelle protéine de la MEC peut induire l'expression d'une intégrine à sa surface : L'internalisation : Elle joue un rôle dans la motricité cellulaire : – d) Fonctions : • Le contact focal : une fonction d’adhérence : Quand la cellule adhère à une protéine de la MEC, elle peut s'étaler et développer des zones de contacts très localisées visibles par immunofluorescence. • Le contact focal : une fonction de Transmission / traduction du signal : – – La liaison avec les protéines de la MEC induisent l’activation des protéines de signalisation (kinases) qui sont recrutées au contact focal. Cela induit différentes cascades d’événements (= traduction du signal "matrice") : ➔ activation et la migration au noyau de facteurs de transcription ➔ modification de l’expression des gènes ➔ changement de comportement de la cellule. Les intégrines sont des récepteurs à part entière, dont la fonction est similaire à celle des récepteurs de facteurs solubles