JONCTIONS, ADHÉSION, MATRICE EXTRA CELLULAIRE Mardi 12 février 2008 JONCTIONS, ADHÉSION, MATRICE EXTRA CELLULAIRE Chapitre 19 p1065

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

III - LA MATRICE EXTRA CELLULAIRE Mardi 12 février 2008 III - LA MATRICE EXTRA CELLULAIRE p1090

Définition Tissu = cellules + espace extra cellulaire Mardi 12 février 2008 Définition Tissu = cellules + espace extra cellulaire Rempli de macromolécules = matrice extra cellulaire Protéines Polysaccharides  réseau en contact intime avec la surface des cellules p1090

Mardi 12 février 2008 Cellules entourées de matrice extra cellulaire (bourgeon de membre) Fig 19-33 p1090

Généralités Jonctions  tissus épithéliaux Mardi 12 février 2008 Généralités Jonctions  tissus épithéliaux Matrice extra cellulaire  tissus conjonctifs MEC > cellules  propriétés physiques des tissus Quantités très variables Cartilages, os +++ Cerveau  p1090

Fig 19-34 Tissu conjonctif sous-jacent à un épithélium p1090 Mardi 12 février 2008 Tissu conjonctif sous-jacent à un épithélium Fig 19-34 p1090

Les différents types de tissus conjonctifs Mardi 12 février 2008 Les différents types de tissus conjonctifs Calcifiés : os, dents … Transparents : cornée Câble : tendon Lame basale ... p1090

Rôles Pendant longtemps : charpente inerte Mardi 12 février 2008 Rôles Pendant longtemps : charpente inerte Actuellement : actif et complexe régulation du comportement de la cellule en contact Survie Développement Migration Prolifération Forme Fonction p1090

Propriétés Composition moléculaire complexe Incomplètement connue Mardi 12 février 2008 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 p1091

Plan p1091 Constituants du tissu conjonctif Substance fondamentale Mardi 12 février 2008 Plan Constituants du tissu conjonctif Substance fondamentale Glycosaminoglycannes Protéoglycannes Collagènes Élastine Fibronectine Matrice extra cellulaire  cytosquelette Action de la cellule sur la matrice extra cellulaire : régulation de l’assemblage des fibrilles de fibronectine par les filaments d’actine intracellulaires Action de la matrice extra cellulaire sur la cellule : guidage de la migration cellulaire par les glycoprotéines de la matrice Lame basale Matrice extra cellulaire  comportement de la cellule Dégradation de la matrice extra cellulaire et migration p1091

7 - Lame basale Généralités Composition Fonctions #18p1106 Mardi 12 février 2008 7 - Lame basale Généralités Composition Fonctions #18p1106

a) Généralités sur la lame basale Mardi 12 février 2008 « Mats » fins et flexibles de matrice extra cellulaire 40 à 120 nm d’épaisseur 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 #18p1106

Fig 19-55 Trois modes d'organisation de la lame basale #18p1106 Mardi 12 février 2008 Fig 19-55 #18p1106

Généralités sur la lame basale Mardi 12 février 2008 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 #18p1106

Généralités sur la lame basale Mardi 12 février 2008 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 #18p1106-7

Phlyctènes Dans une maladie du collagène Mardi 12 février 2008 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 #18p1107

Fig 19-56 Lame basale d'une cornée d'embryon de poulet (MEB) Mardi 12 février 2008 Cellules épithéliales Lame basale d'une cornée d'embryon de poulet (MEB) Epithélium Basal Lamina Fig 19-56 Tissu conjonctif #18p1107

Lame basale en microscopie électronique Mardi 12 février 2008 Lame basale en microscopie électronique #18p1107

Définitions Mardi 12 février 2008 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 #18p1107

b) Composition de la lame basale Mardi 12 février 2008 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 #18p1107

Collagène IV Plusieurs isoformes Mardi 12 février 2008 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 l’extérieur de la cellule  Forment plusieurs couches de réseau flexibles Récepteurs appartiennent pour beaucoup aux intégrines #18p1107

Structure moléculaire de la lame basale Mardi 12 février 2008 Structure moléculaire de la lame basale #18p1107

(Les protéines adhésives Mardi 12 février 2008 (Les protéines adhésives La fibronectine La laminine) #18p1107

La laminine Absente ou presque au cours du développement précoce Mardi 12 février 2008 La laminine Absente ou presque au cours du développement précoce Laminine 1 = laminine classique #18p1107

Fig 19-57 Structure de la laminine Grosse protéine flexible Mardi 12 février 2008 Structure de la laminine Fig 19-57 Grosse protéine flexible 3 chaînes polypeptidiques très longues Réunies par des ponts disulfures #18p1107

Laminine Mardi 12 février 2008 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 s’autoassembler 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 #18p1107

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 l’embryogenèse Mardi 12 février 2008 Timpl,R1996 Current Opinion in Cell Biology #18p1107 Timpl,R1996 Current Opinion in Cell Biology

Nidogène et perlécanne Mardi 12 février 2008 Nidogène et perlécanne Peuvent se lier au collagène IV et à la laminine  Réunissent les deux réseaux (collagène IV et laminine) #18p1107

Fig 19-58(AB) Structure moléculaire de la lame basale #18p1107 Mardi 12 février 2008 Fig 19-58(AB) Structure moléculaire de la lame basale #18p1107

Timpl,R1996 Current Opinion in Cell Biology Mardi 12 février 2008 Timpl,R1996 Current Opinion in Cell Biology #18p1107 Timpl,R1996 Current Opinion in Cell Biology

Mardi 12 février 2008 Fig 19-59 Comparaison des principaux constituants de la matrice extra-cellulaire #18p1108

c) Fonctions de la lame basale Mardi 12 février 2008 c) Fonctions de la lame basale Filtration glomérulaire du rein Barrière sélective au mouvement des cellules Régénération des tissus Jonction neuro-musculaire #19p1108

Lame basale du glomérule Mardi 12 février 2008 Lame basale du glomérule #19p1108

Filtration glomérulaire du rein Mardi 12 février 2008 Filtration glomérulaire du rein Lame basale du glomérule Épaisse Filtre Empêche les macromolécules de passer du sang dans l’urine Importance de l’héparane 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 d’Alport (atteint rénale) #19p1108

Mardi 12 février 2008 Syndrome d’Alport #19p1108

(ii) Barrière sélective au mouvement des cellules Mardi 12 février 2008 (ii) Barrière sélective au mouvement des cellules Empêche les fibroblastes de pénétrer dans un épithélium Laisse passer Lymphocytes Macrophages Terminaisons nerveuses #19p1108

(iii) Régénération des tissus Mardi 12 février 2008 (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 #19p1109

(iv) Jonction neuromusculaire Mardi 12 février 2008 (iv) Jonction neuromusculaire Le plus bel exemple du rôle de la lame basale dans la régénération #19p1109

Jonction neuromusculaire Mardi 12 février 2008 Jonction neuromusculaire Lieu de la synapse chimique entre une terminaison nerveuse d’un 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 #19p1109

Image de la plaque motrice de Couteaux (Favard) Mardi 12 février 2008 Image de la plaque motrice de Couteaux (Favard) #19p1109

Mardi 12 février 2008 Rôle central de la lame basale dans la reconstruction d’une synapse après lésion musculaire ou nerveuse (grenouille) Destruction muscle + motoneurone  pas d’altération de la lame basale de la cellule musculaire + on peut reconnaître le lieu des anciennes jonctions neuromusculaires #19p1109

Mardi 12 février 2008 Rôle central de la lame basale dans la reconstruction d’une 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 #19p1109

Mardi 12 février 2008 Rôle central de la lame basale dans la reconstruction d’une synapse après lésion musculaire ou nerveuse (grenouille) Régénération de la seule cellule musculaire  Les récepteurs à l’acétyl choline synthétisés par la cellule musculaire sont situés principalement au lieu de l’ancienne jonction (sans nerf)  La lame basale contrôle la localisation des récepteurs à l’acétyl choline dans la membrane plasmique des cellules musculaires  #19p1109

Mardi 12 février 2008 Rôle central de la lame basale dans la reconstruction d’une synapse après lésion musculaire ou nerveuse (grenouille) La lame basale de la synapse coordonne l’organisation 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 l’acétyl choline et autres protéines dans la membrane plasmique synaptique des cellules musculaires Isoforme de laminine déposée par les cellules musculaires dans la lame basale #19p1109

Expériences de régénération montrant le caractère spécial de la lame basale à la jonction neuromusculaire Mardi 12 février 2008 Fig 19-60 #19p1109