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Le développement embryonnaire Précoce Feuillets embryonnaires Uni - Pluricellulaire • L’organisation “sociale” multicellulaire menant aux organisms nécessite des équipements spécifiques par rapport aux cellules individuelles • Différentiation & Spécialisation • Organisation en tissus • Regénération (Cellules souches ou “Stem Cells”) • MatriceExtracellulaire • Liaisons des cellules les unes aux autres • Communication entre cellules Définitions • Tissus – Ensemble de cellules de structure semblable – Spécialisé dans un même fonction – n ’existe pas à « l ’état pur » mais regroupés en organes • Feuillets (embryonnaires) – Lames cellulaires (« coulées ») issues des migrations cellulaires au cours de la « Gastrulation » Development Feuillets de l’embryon et Organes dérivés Ectoderme Mésoderme SNC Peau & Phanères Endoderme Squelette Sytème Digestif Oesophage Muscles Estomac Gonades Foie Appareil Pancréas Circulatoire intestin Conjonctif Système Respiratoire Les Cellules Souches (I) • Cellules indifférenciées présentant deux caractéristiques – de se mutiplier indéfiniment (réservoir) – donner naissance à au moins à un lignage cellulaire donné (propriété clonogénique) • Cellules souches organismes adultes – renouvellemnt en permanence de certaines cellules de différents organes : Ë Cellules Souches Unipotentes : À l’origine d’une seul type cellulaire différentié (Spermatogonies) Ë Cellules Souches Multipotentes : source de plusieurs variétés cellulaires différentes - CS Hématopoïétiques ⇒ Globules Rouges, plaquettes, ≠ Leucocytes - CS Épidermiques ⇒ Kératinocytes , Cellules de Merckel - CS Mésenchymateuse ⇒ Fibroblastes, C. Musculaire, C osseuses - CS Nerveuses ⇒ (neurones de l’hippocampe!!) CS Hématopoïétiques Les Cellules Souches (II) Cellules souches issues du tissus embryonnaire • Sont Pluripotentes Ë Cellules Souches Embryonnaires - Cellules ES (Embryonic Stem Cells): Cellules masse interne du Blastocyste Préimplantatoire Ë Cellules embryonnaires germinales : cellules EG (Embryonic Germ cells) Cellules germinales primordiales des gonades post-implantaoires • Sont Totipotentes : Peuvent théoriquement donner un organisme entier Ë Blastomères issus des premières mitoses de segmentation de l’oeuf < stade 64 Blastomères (Compactage de la morula) Développement Embryonnaire Étapes précoces • Segmentation – – – – – ....de 1 à plusieurs milliers de Cellules Mitose rapide (cellules = blastomères) Volume de l’oeuf ≅ identique (volume Noyau) ‰ (vol Cytoplasme) Morula Blastula (cavité centrale = Blastocèle) Segmentation suite :Blastula Blastocystes (Blastula) Gastrula: 3 Feuillets tissulaires Embryon “Bilaminaire” Développement Embryonnaire (II) • Gastrulation – Organisation en trois feuillets • Ectoderme • Endoderme • Mésoderme Gastrulation Mise en place du 3ème feuillet Noeud de Hensen Gouttière Neurale Plaque Neurale Chorde Noeud de Hensen Ligne Primitive Gastrulation 1 Gastrulation 2 Neurulation Embryon de souris: 9 Jours Tissus (Feuillets) Embryonnaires – Endoderme (Feuillet profond) • À l’origine de l’épithélium glandulaire et de l’épithélium recouvrement du système digestif – Mésoderme (Feuillet moyen) • À l’origine du mésenchyme (Tissus embryonnaire indifférencié), va donner : – – – – les tissus tel que les muscles, les os, le sang et les vaisseaux, les organes génito-urinaires (à l’exclusion des gonocytes) – Ectoderme (Feuillet superficiel) • À l’origine du Système Nerveux Central (SNC) • de la peau et des phanères Les Tissus Les cellules d’un organisme sont organisée en différents tissus adaptés à une fonction spécialisée. • Les tissus sont des ensembles de cellules adaptées à une fonction commune – Régénération par cellules souches – Haut degré de spécialisation – La matrice extracellulaire constitue souvent un composé principal du tissus (exemple; os, cartilage,...) – Tous les tissus nécessite en outre la présence des éléments suivants • Vaisseaux sanguins • Innervation • mécanismes de défense (exemple :. les cellules dendritiques de la peau) • Epiderme (peau), Prototype du tissus – Kératinocytes (filament intermédiaire, kératine) – Différenciation irréversible: Tissus spécié incapable de se diviser – Couche germinative: composés de cellules souches assurant le renouvellement du tissus Les 4 Types de Tissus • Epithelium – feuillet cohésif de cellules polarisées. – Les tissus épithéliaux recouvre la surface coroprelle, recouvrent les cavités internes – Constitue les glandes. • Tissu Conjonctif - “tissu de soutien” – Composé de cellules de soutien qui produisent un “ matériau extracellulaire” – Responsable architecture et stabilité mécanique des tissus • Muscle – Fonction contractile - “Mouvement” • Tissus Nerveux – Constitué de cellules nerveuses “Neurones” et de cellules associées “cellules gliales -Astrocytes) – Fonction “Réception - Intégration - Réponse” adaptative aux sollicitations du milieu. Les Épithélia Cellules Épithéliales • Barrière Mécanique (Protection) • Peau • Cellules polarisées – Spécialisation dans la Sécrétion • Glandes – Spécialisation dans l ’ Absorption • Cellules intestinales Cellule épithéliale Les Filaments intermédiaires (suite et fin cytosquelette) Cytosquelette Filaments d’actine Microtubules Filaments Intermédiaires Diamètre 10 nM Filaments Intermédiaires (Ifs) • Kératine des cheveux = 1er IF mis en évidence • Molécules fibrillaires stables d’un diamètre de 8 à • • • • 10 nm, intermédiaire entre actine et microtubule Protéines variables contrairement à l’ actine et la tubuline Partage une structure commune malgré leurs variétés Uniquemnent dans cytoplasme cellules animales !! Absent chez Eucaryote unicellulaire !! Neurofilaments (Neurone) • Associés aux microtubules des axones • 25 % des protéines de l ’axone • Il en existe 3 Isoformes : – NF-Léger – NF-Moyen – NF-Heavy [lourd] Filaments Intermédiaires (Ifs) • Autour du noyau • insertion sur • • • • protéines membranaires Rôle mécanique dans épithélium et cellules musculaires Indépendant de l'ATP Pas de polarisation Plus abondants que microtubules ou microfilaments µTubules - Neurofilaments µTubules = 25 nM Neurofilaments = 10 nM (Filaments Intermédiaires) Microtubules et Microfilaments Axone du Neurone Longitudinale Transversale Structure Filament intermédiaire Interaction avec membranes Membrane Nucléaire : - Pores: Complexes protéique - Continuité avec le REG - Membrane Interne: Charpente de filaments intermédiaires fibreux de (laminine) : La lamina Nucléaire Filaments Intermédiaires des Épithéliums •Cytokératines •Assemblage filaments par Protéines associées •Connections aux desmosomes et hémidesmosomes •Principal élément de résistance mécanique •Défauts génétiques causent fragilité de l'épiderme: épidermolyse bulleuse Jonctions Intercellulaires • Fonction (“glu” - “rivets - canaux” ) Cohésion et communication entre cellules • Jonctions – Cellule-Cellule – Cellule-Matrice Extracellulaire Classification Fonctionnelle des jonctions cellulaires (I) • Jonctions serrées (Zona Occludens): assurent étanchéité entre les cellule (Barrière physique) – Diffusion intercellulaire – Migration latérale des protéines membranaires • Jonctions d’ancrage: Cohésion mécanique entre cellules voisines (et leur cytosquelette) ou entre cellules et matrice extracellulaire • Jonctions Communicantes : Lieu d’échange de signaux chimiques et/ ou électriques de cellule à cellule Types de jonctions - Jonctions serrées “tight junctions” - Jonctions d’ancrage (Adhérente desmosomes) - Jonctions communicantes “Gap junctions”
