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JONCTIONS, ADHÉSION, MATRICE EXTRA CELLULAIRE. 2 Plan I – Jonctions cellulaires II – Adhésion cellulaire III – Matrice extra-cellulaire IV – Intégrines.

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1 JONCTIONS, ADHÉSION, MATRICE EXTRA CELLULAIRE

2 2 Plan I – Jonctions cellulaires II – Adhésion cellulaire III – Matrice extra-cellulaire IV – Intégrines

3 3 III - LA MATRICE EXTRA CELLULAIRE

4 4 Définition Tissu = cellules + espace extra cellulaire Rempli de macromolécules = matrice extra cellulaire –Protéines –Polysaccharides réseau en contact intime avec la surface des cellules

5 5 Fig Cellules entourées de matrice extra cellulaire (bourgeon de membre)

6 6 Généralités Jonctions tissus épithéliaux Matrice extra cellulaire tissus conjonctifs –MEC > cellules – propriétés physiques des tissus –Quantités très variables Cartilages, os +++ Cerveau

7 7 Fig Tissu conjonctif sous-jacent à un épithélium

8 8 Les différents types de tissus conjonctifs Calcifiés : os, dents … Transparents : cornée Câble : tendon Lame basale...

9 9 Rôles Pendant longtemps : charpente inerte Actuellement : actif et complexe régulation du comportement de la cellule en contact –Survie –Développement –Migration –Prolifération –Forme –Fonction

10 10 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

11 11 Plan 1.Constituants du tissu conjonctif 2.Substance fondamentale a)Glycosaminoglycannes b)Protéoglycannes 3.Collagènes 4.Élastine 5.Fibronectine 6.Matrice extra cellulaire cytosquelette a)Action de la cellule sur la matrice extra cellulaire : régulation de lassemblage des fibrilles de fibronectine par les filaments dactine intracellulaires b)Action de la matrice extra cellulaire sur la cellule : guidage de la migration cellulaire par les glycoprotéines de la matrice 7.Lame basale 8.Matrice extra cellulaire comportement de la cellule 9.Dégradation de la matrice extra cellulaire et migration

12 Lame basale a)Généralités b)Composition c)Fonctions

13 13 a) Généralités sur la lame basale « Mats » fins et flexibles de matrice extra cellulaire –40 à 120 nm dépaisseur –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

14 14 Fig Trois modes d'organisation de la lame basale

15 15 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

16 16 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

17 17 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

18 18 Fig Cellules épithéliales Tissu conjonctif Lame basale d'une cornée d'embryon de poulet (MEB) –Epithélium –Basal Lamina

19 19 Lame basale en microscopie électronique

20 20 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

21 21 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

22 22 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 lextérieur de la cellule Forment plusieurs couches de réseau flexibles Récepteurs appartiennent pour beaucoup aux intégrines

23 23 Structure moléculaire de la lame basale

24 24 (Les protéines adhésives La fibronectine La laminine)

25 25 La laminine Absente ou presque au cours du développement précoce Laminine 1 = laminine classique

26 26 Fig Structure de la laminine Grosse protéine flexible 3 chaînes polypeptidiques très longues Réunies par des ponts disulfures

27 27 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 sautoassembler 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

28 28 Timpl,R1996 Current Opinion in Cell Biology 1 appartient à presque toutes les formes : mutation dans la gène de 1 chez la souris mort pendant lembryogenèse

29 29 Nidogène et perlécanne Peuvent se lier au collagène IV et à la laminine Réunissent les deux réseaux (collagène IV et laminine)

30 30 Fig 19-58(AB) Structure moléculaire de la lame basale

31 31 Timpl,R1996 Current Opinion in Cell Biology

32 32 Fig Comparaison des principaux constituants de la matrice extra-cellulaire

33 33 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

34 34 Lame basale du glomérule

35 35 (i)Filtration glomérulaire du rein Lame basale du glomérule –Épaisse –Filtre –Empêche les macromolécules de passer du sang dans lurine Importance de lhéparane 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 dAlport (atteint rénale)

36 36 Syndrome dAlport

37 37 (ii) Barrière sélective au mouvement des cellules Empêche les fibroblastes de pénétrer dans un épithélium Laisse passer –Lymphocytes –Macrophages –Terminaisons nerveuses

38 38 (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

39 39 (iv) Jonction neuromusculaire Le plus bel exemple du rôle de la lame basale dans la régénération

40 40 Jonction neuromusculaire Lieu de la synapse chimique entre une terminaison nerveuse dun 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

41 41 Image de la plaque motrice de Couteaux (Favard)

42 42 Rôle central de la lame basale dans la reconstruction dune synapse après lésion musculaire ou nerveuse (grenouille) Destruction muscle + motoneurone –pas daltération de la lame basale de la cellule musculaire –+ on peut reconnaître le lieu des anciennes jonctions neuromusculaires

43 43 Rôle central de la lame basale dans la reconstruction dune 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

44 44 Rôle central de la lame basale dans la reconstruction dune synapse après lésion musculaire ou nerveuse (grenouille) Régénération de la seule cellule musculaire Les récepteurs à lacétyl choline synthétisés par la cellule musculaire sont situés principalement au lieu de lancienne jonction (sans nerf) La lame basale contrôle la localisation des récepteurs à lacétyl choline dans la membrane plasmique des cellules musculaires

45 45 Rôle central de la lame basale dans la reconstruction dune synapse après lésion musculaire ou nerveuse (grenouille) La lame basale de la synapse coordonne lorganisation 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 lacétyl choline et autres protéines dans la membrane plasmique synaptique des cellules musculaires –Isoforme de laminine déposée par les cellules musculaires dans la lame basale

46 46 Fig Expériences de régénération montrant le caractère spécial de la lame basale à la jonction neuromusculaire


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