03/10/2013 WINNICKI Camille L2 Tissus sanguin et système

TISSUS SANGUIN : Les Mastocytes
03/10/2013
WINNICKI Camille L2
Tissus sanguin et système immunitaire
J.VITTE [email protected]
8 pages
Les Mastocytes
Plan
Ouvrage conseillé : Immunologie fondamentale et immunopathologie rédigé par enseignants d'immunologie
(ASSIM). Version papier : 33€ ou téléchargeable gratuitement sur http://www.assim.refer.org
A. Généralités
Les mastocytes sont des cellules immunitaires d'origine hématopoïétique comme les cellules myeloïdes ( =
monocytes et leurs dérivés, granulocytes ) et pourvues d'une grande plasticité phénotypique.
Ils quittent la moelle osseuse sous forme immature puis les précurseurs traversent le sang, où ils ne sont pas
identifiables, puis migrent dans les tissus où ils vont maturer en suivant les signaux locaux. Leur maturation est
fortement influencée par le micro-environnement ainsi que l'environnement physiologique ou pathologique.
Ils ont été décrits en 1878 ( thèse médecine Paul Erhlich, futur prix Nobel) mais ils restent difficiles à étudier
car ils possèdent :
-un rôle dans les manifestations allergiques établi après 1950
-des fonctions immunitaires restées inconnues jusqu'aux années 2000
Étymologie grec « masto » = nourriture
Les mastocytes sont accessibles uniquement par leurs protéines de surface.
I. Aspect en microscopie optique
Dans les tissus normaux, les mastocytes sont présents au dessous de la surface
épidermique (point violets). Ils sont donc très superficiels.
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A. Généralités
I. Aspect au Microscope Optique
II. Aspect au Microscope électronique
III. Aspect en Immunofluorescence
B. Caractéristiques des Mastocytes
I. Physiologie de la dégranulation mastocytaire
II. Fonction des Mastocytes
C. Médiateur des Mastocytes : la Tryptase

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Dans les tissus pathologiques, on observe une augmentation de la granulosité: les
cellules sont plus grosses, plus nombreuses et prennent un aspect en oreille de
souris. Elles sont porteuses d'une activation.
A fort grossissement, le mastocyte activé a des contours irréguliers et l'intérieur de son
cytoplasme est remplit de granules.
II. Aspect en microscopie électronique
Au repos : Après l'activation : ( Dégranulation )
–Transmission, on observe des granules de - Transmission: Diminution du nombre de
divers types et très hétérogènes ( gros, petits, dense ) granules, apparition d'espaces clairs autour
de certains d'entre eux : cela correspond à
des poches, des vacuoles vides qui ont vidé
contenu pendant l'activation ( flèche rouges)
- Balayage la cellule a une surface lisse et régulière -Balayage : Les flèches jaunes indiquent que
parfois des granules entier vont exocyter, ce
sont des morceaux entiers de cellules qui
partent ( ces exosomes peuvent transporter
des médiateurs ou être présentateurs
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d'antigène à distance vers des sites éloignés.
Dans ce cas, on ne maitrise pas le site de
présentation de l'antigène qui n'est donc pas
forcement un ganglions)
III. Aspect en Immunofluorescence
Principe: on utilise des Anticorps ( AC) spécifiques des molécules d'intérêt que l'on souhaite identifier.
On a donc une reconnaissance précise des molécules choisies. Ces AC sont identifiés grâce à des marquages
avec des fluorochromes distincts ( de couleurs différentes).
Après superposition des images : Analyse de colocalisation
Cela permet de tirer des conclusions sur les modifications/localisations de protéines avant/après
activation.
en vert : marquage intracellulaire
en rouge: marquage des renforcements membranaires
en jaune : zone de colocalisation des protéines intracellulaire et membranaires
Pourquoi tous ces granules ??
Il en existe deux types ( /!\ à connaître )
•LES GRANULES SECRETOIRES
◦Les plus gros : 500nm à 1μm (les mastocytes font entre 10 et 20 µm)
◦stockage de dizaines de médiateurs préformés (dont l'histamine +++)
◦libération très rapide au cours de la DEGRANULATION
Un mastocyte peut libérer en une fois jusqu'à 100% du contenu de ses granules sécrétoires et participer à de
multiples épisodes de dégranulation, avec un temps de régénération des granules de 72h. À la différence des
polynucléaires neutrophiles, la dégranulation du mastocyte n'engendre pas une mort cellulaire systématique.
Il redevient capable de dégranulation après 3 jours. Sa durée de vie prolongée peut provoquer des crises de
dégranulation.
•LES VESICULES DE SÉCRETION
◦Beaucoup plus petites : ne dépassent pas 80nm de diamètre
◦Présentes dans toutes les cellules qui ont une activité de sécrétion protéique. Pour les
mastocytes, elles contiennent des cytokines notamment.
B. Physiologie de la dégranulation mastocytaire :
•La dégranulation comporte deux étapes
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-translocation des granules du cytoplasme vers la membrane plasmique ( phénomène indépendant du
calcium)
-exocytose dépendante du calcium
•La dégranulation est dose-dépendante ( dépendante de la quantité de stimulus )
La prof a vraiment insisté dessus
•La cinétique de dégranulation est très rapide : 30% des granules est libéré à 1min ; 60% à 5min ;
100% à 45min ( Elle a dit qu'il fallait avoir un ordre de grandeur c'est à dire que l'activation complète (
dégranulation) totale se fait en 30/45min )
Exemple des allergies à l'arachide : Les sujets supportent des « traces » qui correspondent à des quantités
minimales mais à l'ingestion d'une cacahuète le choc anaphylactique survient. Cela prouve bien le caractère
dose-dépendant de la dégranulation : Celle-ci se fait à parti d'un seuil, variable d'un individu à l'autre.
/!\ A VRAIMENT APPRENDRE
L'exocytose peut se dérouler de deux manières
-fusion directe d'un granule avec la membrane plasmique , formation d'un «pore» et libération du
contenu granulaire dans l'espace extra cellulaire (fusion primaire)
-fusion de nouveaux granules avec la membrane d'un granule déjà ouvert à la membrane (
exocytose composée ou cumulative ) ce qui permet une augmentation de l'efficacité.
➔Ce phénomène accentue le caractère cataclysmique de la dégranultion mastocytaire : des granules
profondément enfouis dans le cytoplasme peuvent ainsi libérer leur contenu sans translocation à la
membrane plasmique.
La fusion vers la membrane suit un processus identique à la synapse :
•lorsque la vésicule arrive à la membrane, elle rencontre un système de protéines régulées qui fait que le
granule ne fusionne avec la membrane qu'à certaines conditions. On assiste alors à un recyclage de la
membrane.
•Ensuite, des molécules de la famille « SNARE » vont s'associer à la membrane plasmique pour
rapprocher la vésicule de la membrane sans pour autant qu'un contact se fasse entre les deux.
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Maximov A, Science 2009

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•Rapprochement des SNAREs avec une autre molécule : la complexine ce qui permet un rapprochement
des membranes granulaire et plasmique, elles se préparent à fusionner.
Le Calcium va ensuite permettre la fusion entre la vésicule et la membrane.
/!\ Ce processus de fusion est exergonique ! Il n'y a pas besoin d'énergie dans le processus de dégranulation.
L'organisme met donc en place des systèmes pour éviter la dégranulation ( processus qui est à l'inverse
consommateur d'énergie )
Le fait que la dégranultion soit exergonique démontre son rôle de protection de l'organisme => il faut que la
cellule puisse dégranuler très rapidement !
PHYSIOLOGIE DE LA DÉGRANULATION ( explications plus poussées pour avoir entre 15 et 20 a l'examen
dixit la prof)
•Le mécanisme général de la fusion vésiculaire chez les eucaryotes multicellulaires semble s'appuyer
sur un schéma moléculaire unique, qu'il s'agisse d'exocytose synaptique, endocrine ou des médiateurs
mastocytaires préformés
◦Des protéines SNARE présentes sur les membranes à fusionner s'ammarent et forment un pont
moléculaire qui maintient les deux membranes contiguës
◦Des protéines SM ( Sec1/Munc18) contrôlent la formation du complexe SNARE et coopèrent avec
celui-ci pour induire la fusion membranaire.
◦L'entrée d'une synaptogamine, protéine détecteur de calcium, dans le complexe permet d'introduire
la régulation par le calcium; cette régulation calcique peut être modulée par l'intervention d'une
complexine qui stabilise le complexe SNARE tout en l'empêchant d'aller jusqu'à la fusion
membranaire.
◦Les protéines impliquées dans les phénomènes de fusion des membranes sont particulièrement
bien conservées le plan phylogénétique .
Colocalisation de deux protéines impliquées dans la dégranulation
Pas besoin de connaître le nom des protéines
Principe à retenir: Couplage des protéines d'intérêt à des marqueurs fluorescents et observation de cellules au
repos ( granules intacts) et stimulées ( granules fusionnés avec la membrane plasmique ).
Au moment de l'activation, tout se retrouve au niveau de la membrane.
Vamp7 se trouve sur les granules et va donc suivre leur trajet jusqu'à la membrane durant l'activation
=> Si Vamp-7 inactivée = les granules ne vont pas a la membrane. Les mastocytes deviennent non
fonctionnels.
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