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Différenciation des cellules intestinales impliquées dans la secrétion.

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1 Différenciation des cellules intestinales impliquées dans la secrétion

2 Les quatres principaux types de cellules Villosité: cellules absorbantes, cellules en gobelet, cellules enteroendocrines Crypte: cellules en gobelet, cellules enteroendocrines, cellules de Paneth

3 entérocytes Role de la matrice extracellulaire Lintroduction de lexpression de E-cadhérine dans des cellules des cryptes intestinales induit des changements profonds dans la physiologie des entérocytes. Mais lexpression de la E-cadhérine nest pas suffisante pour induire la différenciation. rôle des cki

4 Et les autres cellules épithéliales de lintestin?

5 Devenir d'une cellule souche Auto-renouvellement Cellule souche Spécification ( absorbtion ou secretion?) Tris (rester dans les cryptes ou migrer?) Différenciation MORT

6 Requirement of Math-1for secretory cell lineage commitment in the mouse intestine Yang et col. Science (2001) vol

7 J7.5J20

8 But de larticle: rôle de math-1 dans la spécification Math-1: facteur de transcription; homologue chez les mammiferes de Drosophilia atonal gene. Appartient a une famille de gènes comme NGN3, BETA/2 Math-1 est exprimée dans lintestin Elle est impliquée dans la différenciation neuronale. Invalidation de Math-1 (souris Math-1 -/- ): analyse du phenotype des cellules intestinales.

9 Souris Math-1-lacZ :la région codante est remplacée par le gène de la beta galactosidase (le gène est sous le contrôle du promoteur math-1) Expression de lacZ/math-1 mime lexpression endogène Homozygotes: mort juste après la naissance Hétérozygotes: viables Analyse à J18.5 et à lage adulte

10 Expression de math-1 J18.5 ileon colon cellules positives A: dans dispersées dans les villosités et dans lépithélium intervillositaire C: cryptes du colon Math1- gal/+

11 adulte jejunum Math1- gal/+ colon Cellules en gobelet Cellules de paneth Base des cryptes

12 conclusion chez ladulte, lexpression de lacZ dans les cryptes adultes suggère que math-1 aide a linitiation de la cytodifférenciation des cellules épithéliales

13 Invalidation de math-1 (J18.5) A et B : coloration eosine-hematoxyline C-D coloration au bleu alcyan (cellules en gobelet) E-F: marquage de la sérotonine. normal Null mice

14 conclusion Linvalidation de math-1 inhibe lapparition de cellules en gobelet et de cellules enteroendocrines (pas de marquage de la serotonine ni dautres marqueurs de cellules endocrines)

15 Microscopie electronique Absence de cellules en gobelet

16 Expression de la cryptdin (RT-PCR)

17 Localisation: math-1 (bleu) et Ki-67 marqueur de prolifération (cellules souches et cellules progénitrices) Pas de colocalisation ileonduodenum

18 conclusion Aucune cellule positive pour Ki-67 nexprime math-1. Les progeniteurs qui nexpriment pas math-1 permettent la formation des enterocytes Les progéniteurs exprimant math-1 permettent la formation des cellules secretrices. La deletion de math-1 empeche la differenciation des cellules secretrices

19 Notch et differenciation Des membres de la signalisation notch (mash-1, neurogenin3, neuro D, Hes-1 sont impliqués dans la differenciation des cellules endocrines (pancreas,…) La deletion de Hes-1 entraîne une augmentation des cellules en gobelet et des cellules enteroendocrine et une augmentation de math-1, neuroD, delta-1, delat-3,…) Quen est il dans ce modele?

20 Expression de math-1 et expression des composants de la signalisation notch

21 conclusion Linvalidation de Math-1 entraîne une baisse dexpression de neuroD et de delta 3. Les autres molecules ne sont pas affectées. Math-1 a un effet positif sur la signalisation notch (delta3)

22 conclusion Notch Augmente Hes Inhibition de math-1

23 Différenciation des cellules enteroendocrines Neurogenin3 is differentially required for endocrine cell fate specification in the intestinal epithelium Jenny et al Embo J (2002) 21,

24 Neurogenines: facteurs de transcription impliqués dans la differenciation (neuronale, pancreas,…) Rôle de ngn3 dans lintestin?

25 Hybridation in situ J12.5: cellules isolées ++ dans lendoderme, E15.5: presence du duodenum au colon Adulte: ARN et protéines dans le compartiment prolifératif des cryptes (cellules BRDU positives) ntestin ancreas protéine

26 Activité intestinale du promoteur ngn3 Activité dans les cryptes et un peu dans les villosité J12.5 adulte

27 Double marquage Rouge betagal Vert PCNA (proliferation)

28 Bleu beta-gal (ngn3) Marron: chromogranine (cellules enteroendocrines) Colocalisation: les cellules enteroendocrines dérivent des cellules progenitrices exprimant ngn3?

29 Il existe une correlation entre ngn3 et la differenciation des cellules enteroendocrines. Invalidation de ngn3…

30 Invalidation ngn3

31 conclusion Pas de difference morphologique ni histologique: présence de crypte, villosités,.. Pas de cellules endocrines dans les souris ngn3- Pas de differenciation si ngn3 est absente.

32 Effet sur lexpression de Math-1 et neuro D Math-1: specification de secretion neuroD, differenciation terminale des cellules endocrines Pas deffet sur math-1 La délétion de ngn3 abolit lexpression de neuroD

33 conclusion Math-1 agit en amont de ngn3 (pas deefet de ngn3 sur math-1) dans le lignage des cellules endocrines NeuroD agit en aval (apres lexpression de ngn3)

34 Ngn3 et lignage non enteroendocrine Activité lactase Acide periodique de schiff (gobelet) paneth

35 conclusion Ngn3 na pas deffet sur le lignage des autres cellules.

36 conclusion

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38 Souris hes -/-

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