Vie et mort des cellules dans les tissus L'épiderme et son renouvellement par les cellules souches Épithélium sensoriel Voies aériennes et intestin Vaisseaux sanguins et cellules endothéliales Renouvellement par des cellules souches multipotentes : la formation des cellules sanguines Genèse : modulation et régénération du muscle squelettique Les fibroblastes et leurs transformations : la famille des cellules du tissu conjonctif Ingénierie des cellules souches p1259

Vie et mort des cellules dans les tissus Être unicellulaire : individu originel Être pluricellulaire : cellules au service du corps tout entier Plus de 200 types de cellules différents dans l’organisme p1259

Cells of the Adult Human Body : a Catalogue How many distinct cell types are there in an adult human being? In other words, how many normal adult ways are there of expressing the human genome? A large textbook of histology will mention about 200 cell types that qualify for individual names. These traditional names are not, like the names of colors, labels for parts of a continuum that has been subdivided arbitrarily: they represent, for the most part, discrete and distinctly different categories. Within a given category there is often some variation—the skeletal muscle fibers that move the eyeball are small, while those that move the leg are big; auditory hair cells in different parts of the ear may be tuned to different frequencies of sound; and so on. But there is no continuum of adult cell types intermediate in character between, say, the muscle cell and the auditory hair cell. The traditional histological classification is based on the shape and structure of the cell as seen in the microscope and on its chemical nature as assessed very crudely from its affinities for various stains. Subtler methods reveal new subdivisions within the traditional classification. Thus modern immunology has shown that the old category of “lymphocyte” includes more than 10 quite distinct cell types. Similarly, pharmacological and physiological tests reveal that there are many varieties of smooth muscle cell—those in the wall of the uterus, for example, are highly sensitive to estrogen, and in the later stages of pregnancy to oxytocin, while those in the wall of the gut are not. Another major type of diversity is revealed by embryological experiments of the sort discussed in Chapter 21. These show that, in many cases, apparently similar cells from different regions of the body are nonequivalent, that is, they are inherently different in their developmental capacities and in their effects on other cells. Thus, within categories such as “fibroblast” there are probably many distinct cell types, different chemically in ways that are not easy to perceive directly. For these reasons any classification of the cell types in the body must be somewhat arbitrary with respect to the fineness of its subdivisions. Here, we list only the adult human cell types that a histology text would recognize to be different, grouped into families roughly according to function. We have not attempted to subdivide the class of neurons of the central nervous system. Also, where a single cell type such as the keratinocyte is conventionally given a succession of different names as it matures, we give only two entries—one for the differentiating cell and one for the stem cell. With these serious provisos, the 210 varieties of cells in the catalogue represent a more or less exhaustive list of the distinctive ways in which a given mammalian genome can be expressed in the phenotype of a normal cell of the adult body. http://www.garlandscience.com/textbooks/0815332181/pdfs/appendix.pdf p1259

http://www.garlandscience.com/textbooks/0815332181/pdfs/appendix.pdf p1259

http://www.garlandscience.com/textbooks/0815332181/pdfs/appendix.pdf p1259

Tissu Association des ces types cellulaires qui collaborent entre elles Forment des organes p1259

Construction des tissus par la matrice extra cellulaire Conséquences du contrôle de l’expression des gènes et des mécanismes du développement animal Création de la diversification cellulaire dans l’embryon par des mécanismes génétiques moléculaires Maintien de la diversification des cellules grâce au dialogue et à la mémoire des cellules Construction des tissus par la matrice extra cellulaire Mode de vie des cellules spécialisées p1259

Questions posées Comment les cellules collaborent entre elles pour exécuter leur tâche ? Comment naissent vivent et meurent les nouvelles cellules spécialisées ? Comment est préservée l’architecture des nouveaux tissus malgré leur perpétuel remaniement ? p1259

Réponses diverses Exemples illustrant les principes généraux Intéressants par l’originalité de leurs moyens d’étude Nombreux problèmes non résolus p1259

Plan L'épiderme et son renouvellement par les cellules souches Épithélium sensoriel Voies aériennes et intestin Vaisseaux sanguins et cellules endothéliales Renouvellement par des cellules souches multipotentes : la formation des cellules sanguines Genèse : modulation et régénération du muscle squelettique Les fibroblastes et leurs transformations : la famille des cellules du tissu conjonctif Ingénierie des cellules souches p1259

L'épiderme et son renouvellement par les cellules souches

Architecture de la peau de mammifère Epithélium : épiderme Tissu conjonctif sous-jacent très vascularisé et innervé: Dense (dont on fait le cuir) : derme Tissu adipeux sous-cutané : hypoderme p1260

Caractères généraux de l’épiderme (communs à tous les tissus) Fibroblastes Vascularisation Fibres nerveuses p1260

1 - Fibroblastes  force mécanique Grâce à la matrice extra-cellulaire (sécrétée par les fibroblastes) p1260

2 - Vascularisation Cellules endothéliales Échanges O2, CO2, nutriments, déchets Défense par apport de Macrophages Cellules dendritiques Phagocytose des agents infectieux Activation des lymphocytes p1260

3 - Fibres nerveuses Information sensorielle au système nerveux central Sécrétion glandulaire Contraction musculaire p1260

Architecture de la peau de mammifère Epithélium : épiderme Tissu conjonctif sous-jacent très vascularisé et innervé: Derme hypoderme Fig 22-1 A p1260

Coupe microscopique d’une plante de pied humain (Hématoxyline - Éosine) Fig 22-1 B p1260

Coupe microscopique d’une plante de pied humain (HE) Fig 22-1 B p1260

Épiderme Spécificité de la peau Organisation simple Beau modèle de renouvellement des tissus comme chez l’embryon p1260

1 - Structure de l’épiderme

L’épiderme Très exposé aux agressions extérieures  Nécessité de réparation et renouvellement permanent Constitué de kératinocytes (+ quelques autres types cellulaires) Épithélium pavimenteux pluristratifié (=malpighien) #1p1260

Le kératinocyte LA cellule de l’épiderme

Autres types cellulaires Cellules dendritiques = cellules de Langerhans Proviennent de la moelle Mélanocytes Cellules pigmentaires Proviennent des crêtes neurales Cellules de Merkel Associées aux terminaisons nerveuses #1p1260

Merkel Cells Modified epidermal cells located in the stratum basale. They are found mostly in areas where sensory perception is acute, such as the fingertips. Merkel cells are closely associated with an expanded terminal bulb of an afferent myelinated nerve fiber. Do not confuse with Merkel's corpuscle which is a combination of a neuron and an epidermal cell. #1p1260

Human Merkel cells Moll I, Roessler M, Brandner JM, Eispert AC, Houdek P, Moll R. Human Merkel cells - aspects of cell biology, distribution and functions. Eur J Cell Biol. 2005;84(2-3):259-71. Human Merkel cells were first described by Friedrich S. Merkel in 1875 and named “Tastzellen” (touch cells) assuming a sensory touch function within the skin. Only ultrastructural research revealed their characteristics such as dense-core granules, plasma membrane spines and dendrites as well as a loosely arranged cytoskeleton. Biochemical analysis identified the expression of very specific cytokeratins (most notably CK 20) allowing the immunohistochemical detection of Merkel cells. In humans, they occur within the basal epidermis, being concentrated in eccrine glandular ridges of glabrous skin and in Haarscheiben of hairy skin, within belt-like clusters of hair follicles, and in certain mucosal tissues. Within the human skin, the dense-core granules contain heterogeneously distributed neuropeptides, some of which might work as neurotransmitters through which Merkel cells and their associated nerves exert their classical function as slowly adapting mechanoreceptors type I. This is the case in the Haarscheiben, small sensory organs containing keratinocytes with a special program of differentiation that includes the expression of CK 17 and Ber-EP4. Other peptides may act as growth factors and thus might participate in growth, differentiation and homeostasis of cutaneous structures. It is not yet clear whether the Merkel cell carcinomas, aggressive skin carcinomas, indeed arise from Merkel cells. We summarize and discuss data on the distribution, function and heterogeneity of human Merkel cells in normal and diseased skin. #1p1260 Moll I, Roessler M, Brandner JM, Eispert AC, Houdek P, Moll R. Human Merkel cells - aspects of cell biology, distribution and functions. Eur J Cell Biol. 2005 Mar;84(2-3):259-71.

Gurdip S. Sidhu , Pranil Chandra , Nicholas D Gurdip S. Sidhu , Pranil Chandra , Nicholas D. Cassai, Merkel Cells, Normal and Neoplastic: An Update. Ultrastructural Pathology Volume 29, Number 3-4, 2005 p287 - 294 Merkel cells (MC) occur in the basal epidermal layer, hair follicles, and oral mucosa, as complexes with sensory axons. The axons transduce slowly adapting type I mechanoreception, and MC modulate their sensitivity. MC also determine and maintain the 3-dimensional epidermal structure. They have neuroendocrine granules, rigid spinous processes, and desmosomal junctions with each other and with keratinocytes. Rare MC are dermaWl. Current evidence supports a basal cell origin. Merkel cell carcinomas (MCC) occur mostly in sun-exposed skin in old age. Trabecular, intermediate, or small cell in pattern, MCC have neuroendocrine granules, intercellular junctions, rigid spinous processes, and a paranuclear collection of intermediate filaments staining for cytokeratin 20. Most MCC behave indolently, but those with the small cell pattern, and some with the intermediate pattern, are aggressive and rapidly fatal. #1p1260

Kératinocyte Cellule de l’épiderme Synthétise des filaments intermédiaires de kératine Donne sa dureté à l’épiderme A une forme différente en fonction de sa hauteur dans l’épithélium #1p1260

Épiderme de souris (colonnes de cellules hexagonales) cellules dendritiques (=de Langerhans), mélanocytes, Merckel ne sont pas représentées Fig. 22-2 #1p1260 Mitoses présentes que dans la couche basale quand l’épithélium est fin

Les couches de l’épiderme Couche basale Couche des cellules à épines Couche granuleuse Couche claire Couche squameuse Couche desquamante #1p1260

1 - Couche basale Stratum basal Stratum germinativum La plus interne En contact avec la lame basale La seule à se diviser #1p1260

2 - Couche des cellules à épines Stratum spinosum Nombreux desmosomes Nombreux filaments intermédiaires de kératine  épines visibles en microscopie optique #1p1261

Couche des cellules à épines Slide 10 Thick Light Skin Five strata of the epidermis: basale (green, oblique cut), spinosum (black), granulosum (red), lucidem (blue), corneum (yellow). Go back to the previous slide and find the five layers. Small blood vessels (long arrows) in the dermis. Bar = 50 Microns

Couche des cellules à épines

Différenciation du kératinocyte http://www.biocarta.com/pathfiles/h_keratinocytePathway.asp The epidermis, which provides a protective barrier that undergoes a constant renewal, is a multi-layered tissue with the proliferating cells located in the basal layer. As cells leave the basal layer the underog significant differentiation, biochemical and morphological remodeling. The final differentiation results in the formation of corneocytes. In vitro keratinocytes mimic this process. Several genes mark keratinocyte specific differentiation. Among the most frequently tracked markers are Transglutaminase, Cystatin and Involucrin. The keratinocyte differentiation studies have identified and provided significant detail regarding the involvement of three of the 4 major MAP kinase pathways (see MAPKinase Signaling Pathway ) from several diverse stimuli such as EGF, FAS, TNF and Calicium influx. The p38 cascade is represented twice since both p38alpha (p38) and p38delta (MAPK13) are involved. The keratinocyte differentiation cascased also provide for detailed study of the functions of individual PKC isoforms. It is interesting to note the contrasting functions of the PKC isoforms in this process. In recent studies it has been determined that the cPKC (conventional/classical Protein Kinase C) isoforms, which are calcium-, phospholipid-, and diacylglycerol-dependent are inhibitory where as the nPKC (novel Protein Kinase C) isoforms which are calcium independent are stimulatory for keratinocyte differentiation markers. On the right hand side is an earlier step showing the upregulation loop of TRAF2. This step occurs prior to the activation os ASK1 and the p38 cascade.                                                                           Différenciation du kératinocyte #1p1261 http://www.biocarta.com/pathfiles/h_keratinocytePathway.asp The epidermis, which provides a protective barrier that undergoes a constant renewal, is a multi-layered tissue with the proliferating cells located in the basal layer. As cells leave the basal layer the underog significant differentiation, biochemical and morphological remodeling. The final differentiation results in the formation of corneocytes. In vitro keratinocytes mimic this process. Several genes mark keratinocyte specific differentiation. Among the most frequently tracked markers are Transglutaminase, Cystatin and Involucrin. The keratinocyte differentiation studies have identified and provided significant detail regarding the involvement of three of the 4 major MAP kinase pathways (see MAPKinase Signaling Pathway ) from several diverse stimuli such as EGF, FAS, TNF and Calicium influx. The p38 cascade is represented twice since both p38alpha (p38) and p38delta (MAPK13) are involved. The keratinocyte differentiation cascased also provide for detailed study of the functions of individual PKC isoforms. It is interesting to note the contrasting functions of the PKC isoforms in this process. In recent studies it has been determined that the cPKC (conventional/classical Protein Kinase C) isoforms, which are calcium-, phospholipid-, and diacylglycerol-dependent are inhibitory where as the nPKC (novel Protein Kinase C) isoforms which are calcium independent are stimulatory for keratinocyte differentiation markers. On the right hand side is an earlier step showing the upregulation loop of TRAF2. This step occurs prior to the activation os ASK1 and the p38 cascade.

Cellules à épines #1p1261

3 - Couche granuleuse Stratum granulosum Fine couche de cellules sombres Présence de grains dans la cellule Soudure des cellules entre elles  Étanchéité de la peau Frontière entre les couches internes métaboliquement actives et les couches plus superficielles mortes et sans organites #1p1261

Couche des cellules granuleuses #1p1261

Couche des cellules granuleuses #1p1261

Couche des cellules granuleuses #1p1261

Couche des cellules granuleuses #1p1261

Cellule granuleuse #1p1261

4 - Couche claire Stratum lucidum #1p1261

Couche claire #1p1261

Cellule de la couche claire #1p1261

5 - Couche cornée Stratum corneum Squames de cellules très aplaties Très tassées les unes contres les autres Remplies de kératine dense et compacte Couche de protéines qui double la face cytosolique de la membrane plasmique Dure et fine (12 nm) Contient de l’involucrine cytosolique Limites intercellulaires presque invisibles en microscopie optique #1p1261

Couche cornée #1p1261

Couche cornée #1p1261

Couche cornée #1p1261

6 - Couche desquamante Stratum disjunctum #1p1261

Couche desquamante #1p1261

Couche desquamante #1p1261

Aspects dynamiques de l’épiderme Production de nouvelles cellules dans la couche basale Restent dans la couche basale Commencent le voyage vers l’extérieur  Arrivées à la couche granulaire Perdent leur noyau et leurs organites cytoplasmiques Par activation partielle de l’apoptose  Deviennent des squames de kératine Tombent dans la poussière 1 mois entre la naissance et la desquamation #2p1261

Modifications moléculaires Kératines Présentes en grande quantité dans toutes les couches de l’épiderme Grande famille de gènes homologues Nombre de variétés encore augmenté par épissage alternatif Bascule d’un type de kératine à un autre au cours du voyage de la cellule vers l’extérieur Involucrine : synthétisée en même temps, dans le cadre d’une différenciation cellulaire terminale #2p1262

Différenciation cellulaire terminale Programme de différenciation cellulaire coordonné Une cellule précurseur acquière ses caractéristiques spécifiques ultimes et cesse de se diviser Ce programme est initié dans la couche basale de l’épiderme #2p1262

Rôle des cellules souches de la couche basale dans le renouvellement de l’épiderme Il faut remplacer l’épiderme un millier de fois au cours de la vie Des cellules de la couche basale Doivent rester indifférenciées Doivent s’auto-renouveler Doivent continuer à se diviser pour maintenir le réservoir de cellules souches Doivent donner une descendance qui se différencie jusqu'à la fin Contiennent des cellules dont la descendance  cellules indifférenciées comme les parents ET  cellules différenciées C’est ce qu’on appelle des cellules souches #3p1262

Propriétés permettant de définir une cellule souche Elle n’est pas dans un état de différenciation terminale Elle peut se diviser indéfiniment (tout au moins pendant la durée de vie de l’individu) pas nécessairement rapidement Quand elle se divise, chaque cellule a un choix Rester une cellule souche Entrer dans un cursus de différenciation terminale #3p1262

fig. 22-4 Définition d’une cellule souche : 2 sorts après division Rester une cellule souche Se différencier (nombreuses divisions avant la différenciation terminale) fig. 22-4 #3p1262

Division des cellules souches Doivent se diviser Pas nécessairement rapidement En général lentement Se divisent quand il faut remplacer des cellules en différenciation terminale qui ne peuvent pas elles-mêmes se diviser  Il y en a de nombreux types Cellules souches épidermiques Cellules souches intestinales Cellules souches sanguines Cellules souches…. #3p1262

Problématique des cellules souches Qu’est ce qui détermine si elle doivent rester quiescentes ou se diviser ? Qui décide si une cellule fille doit rester cellule souche ou entrer dans une voie de différenciation terminale ? Quelle voie de différenciation suivre lorsqu’il y en a plusieurs (comme c’est souvent le cas) #3p1262

Maintien d’une population stable de cellules souches Exactement 50 % de la descendance de la population de cellules souches doit rester cellules souches à l’état de repos Deux modes Asymétrie environnementale Asymétrie de la division #4p1262

1 - Asymétrie environnementale Cellule souche  deux cellules filles identiques dont l’environnement gouverne le sort ultérieur 50 %  cellules souches 50 %  cellules qui vont se différencier Souvent cellule souche  deux cellules filles à devenir identique #4p1262

2 - Asymétrie de la division Cellule souche  deux cellules filles toujours asymétriques 1 cellule = caractère de cellule souche 1 cellule = entrée dans la voie de différenciation  pas de possibilité d’augmentation du nombre de cellules souches  toute perte de cellule souche est irréparable #4p1262-1263

Production de 2 devenirs de cellules filles par une cellule souche Fig 22-5 #4p1262

Réparation d’une perte de substance épidermique Migration et prolifération des cellules épidermiques avoisinantes et Augmentation du nombre de cellules souches = Divisions symétriques 1 cellule souche  2 cellules souches… #4p1263

Régulation du nombre de cellules de la population de cellules souches Par la lame basale ? Perte de contact déclenchant la différenciation terminale Maintien du contact pour préserver le stock de cellules souches #4p1263

Kératinocytes basaux en culture  Nouvelles cellules basales…  Cellules en différenciation terminale #5p1263

… nouvelles cellules basales Paraissent toutes indifférenciées Mais grandes variations de capacité de prolifération : une cellule basale en culture  Incapable de se diviser  Quelques divisions  Grandes colonies En fonction de l’expression d’intégrine 1 Intégrine 1 élevée = cellules de la couche basale = cellules souches #5p1263

Fig 22-6 Cellules basales marquées avec l’intégrine 1 Cellules en voie de différenciation en kératinocytes marquées par la kératine 10 Cellules en division parquées par le BrdU Les cellules souches prédominent au contact des papilles dermiques Les divisions des cellules souches ne sont pas fréquentes Et donnent les cellules de transition en cours d’amplification Qui se divisent souvent Puis se différencient vers le haut Fig 22-6 #5p1263

« Cellules de transition en amplification » Cellules basales Exprimant peu l’intégrine 1 Capable de se diviser un peu Puis de quitter la lame basale Pour suivre la voie de différenciation terminale « de transition » : entre caractère de cellule souche et caractère de cellule différenciée « en amplification » : amplification de la descendance résultant de la division d’une cellule souche #5p1263-1264

Fig 22-7 « Cellules de transition en amplification » La cellule souche se divise peu mais donne des cellules destinées à se différencier et qui se diviseront plus rapidement. Ici chaque cellule souche donnera 8 descendants différenciés #5p1264

Rôle de la lame basale Il existe aussi quelques cellules restant en contact avec la lame basale qui ne se divisent plus qui commencent à se différencier  La lame basale n’est pas suffisante pour contrôler le devenir d’une cellule basale épidermique #5p1264

Rôle de la lame basale Dans une culture en suspension des kératinocytes de la couche basale arrêtent de se diviser et de se différencier  Nécessité d’un support (lame basale ou matrice extra-cellulaire)  La lame basale représente une limite à la croissance infinie des cellules souches (application au cancer) #5p1264-1265

Renouvellement de l’épiderme Apparemment simple En fait nombreux points de contrôle #6p1265

Points de contrôle du renouvellement de l’épiderme Le taux de multiplication des cellules souches La probabilité qu’une cellules fille reste une cellule souche Le nombre de divisions des cellules de transition en amplification Le temps mis pour quitter la lame basale Le temps mis pour achever le programme de différenciation Le temps mis pour desquamer #6p1265

Résultat du contrôle Réponse aux agressions Augmentation de l’épaisseur de l’épiderme Réparation des blessures Follicules pileux #6p1265

Mécanismes de régulation Très nombreux Mécanismes de communication cellulaire Signalisation intercellulaire entre les cellules de l’épiderme Signalisation entre épiderme et derme #6p1265

Mécanismes de régulation EGF FGF Wnt (mutation dans la voie  cancer) Voie Hedgehog (mutation dans la voie  cancer) Voie Notch BMP/TGF  #6p1265

Les voies de signalisation Activation de Wnt Favorise le maintien des caractères de cellules souches Inhibe le passage vers les « cellules de transition en amplification » Activation de Notch (fait l’inverse) Inhibe le maintien des caractères de cellules souches Active le passage vers les « cellules de transition en amplification » TGF  : rôle clé dans la signalisation vers le derme pour la réparation des plaies #6p1265

Rôle des intégrines Intégrines maintenues artificiellement hautes dans les couches superficielles de souris transgéniques  Augmentation de la prolifération des cellules de la couche basale  Épaississement de l’épiderme Élimination des kératinocytes au bout d’une semaine Avant leur kératinisation complète Sorte de psoriasis humain #6p1265

Un cas particulier de renouvellement : la glande mammaire À côté des kératinocytes d’autres cellules se développent à partir de l’épiderme de l’embryon dans certaine parties du corps Invaginations de l’épiderme  glandes enfoncées en profondeur Sudoripares Lacrymales Salivaires Mammaires Même origine que l’épiderme mais Grandes différences dans Fonctions Mode de renouvellement #7p1265

Proposed evolution of the mammary gland from a mucus-secreting epithelial gland. Mammary glands presumably evolved as mucus-secreting skin glands that similar to many mucus surface epithelia secreted antimicrobial enzymes such as XOR and lysozyme. The evolution of additional functions of XOR and lysozyme in the ancient mammary epithelium resulted in the secretion of fat droplets, α- lactalbumin and lactose. Consequently, the mammary gland evolved from a protective immune organ into a reproductive organ unique to the class mammalia.

Généralités sur la glande mammaire Glandes sécrétrices Définissent les mammifères Intérêts Nourriture des bébés Caractère sexuel secondaire Industrie de lait Cancer fréquent Biologie du développement… #7p1265

…Intérêt en biologie du développement Les processus du développement continuent chez l’adulte Équilibre entre développement et apoptose chez l’adulte #7p1265

Cycle de la glande mammaire Production de lait à la naissance du nouveau-né Arrêt de la production de lait au sevrage #7p1266

Histologie de la glande mammaire au repos Système de canaux ramifiés entourés de tissu adipeux #7p1266

Canaux Épithélium comprenant une sous population de cellules souches

Glande mammaire au repos

Glande mammaire au repos

Glande mammaire prépubère

Pendant la grossesse Hormones circulantes  Prolifération des cellules des canaux Nombre des canaux X 10 ou X 20 Croissance et ramifications des extrémités des canaux  dilatations = Petits alvéoles appelés acini #7p1266

Glande mammaire #7p1266

Pendant la lactation Protéines : exocytose Lipides: gouttelettes entourées de membrane plasmique #7p1266

Les 5 principales voies de sécrétion à travers ‘épithélium sécrétoire du sang vers le lait (4 trans cellulaires et 1 para cellulaire) 1) Voie membranaire 2) Voie golgienne 3) milk fat route 4) Transcytose 5) Voie para cellulaire D. B. Shennan and M. Peaker Transport of Milk Constituents by the Mammary Gland Physiological Reviews, Vol. 80, No. 3, July 2000, pp. 925-951 #7p1266 There are five major, known routes of secretion across the mammary secretory epithelium from the blood side to milk, four transcellular and one paracellular 1) In the membrane route, substances may traverse the apical cell membrane (and for those directly derived from blood, the basolateral membrane). Examples are water, urea, glucose, Na+, K+, and Cl 2) In the Golgi route, secretory products are transported to or sequestered by the Golgi apparatus and secreted into the milk space by exocytosis. Examples are casein, whey proteins, lactose, citrate, and calcium 3) In the milk fat route, milk fat globules are extruded from the apex of the secretory cell surrounded by membrane (milk-fat-globule membrane); some cytoplasm is sometimes included . Examples are milk fat, lipid-soluble hormones and drugs, some unknown growth factors (in milk-fat-globule membrane) , and the product of the ob gene, leptin . 4) In transcytosis, vesicular transport involves various organelles, possibly, in some cases also involving extrusion by route 2 . Examples are immunoglobulins during colostrum formation), transferrin, and prolactin. 5) In the paracellular route, there is direct passage from interstitial fluid to milk. In full lactation, routes 1, 2, 3, and, possibly, 4 predominate. Shennan, D. B. et al. Physiol. Rev. 80: 925-951 2000 Copyright ©2000 American Physiological Society

Glande mammaire en lactation #7p1266

Glande mammaire en lactation #7p1266

Glande mammaire en lactation #7p1266

Glande mammaire en lactation #7p1266

La lactation Déclenchement par une combinaison d’hormones Succion du mamelon par libération d’ocytocine par l’hypothalamus Ocytocine agit sur les cellules myoépithéliales (même origine épithéliale que les cellules sécrétrices) #7p1266

Glande mammaire en lactation #7p1266

Sevrage du nouveau né Mort des cellules sécrétrices par apoptose Disparition des acini Élimination des cellules mortes par les macrophages Retour à l’état de repos : fin de la lactation… #7p1266

Fin de la lactation Brutale Induite par l’accumulation de lait (pas hormonal) Si un canal se bouche  pas d’excrétion de lait  mort des cellules sécrétrices par apoptose  Les autres lobules continuent à fonctionner #7p1266

Apoptose des cellules sécrétrices Déclenchement par des facteurs dont le TGF 3 Qui s’accumule où la sécrétion est bloquée #7p1266

fig. 22-9 Mort des cellules sécrétrices à l’arrêt de la succion Lactation normale (TGF 3 -) Arrêt de la succion depuis 9 heures (TGF 3 -) Canal obstrué depuis 3 jours (mort des cellules par apoptose) fig. 22-9 #7p1266

Rôle du TGF 3 Arrêt de la succion Pas de drainage du lait Production de TGF 3 Apoptose Régression des canaux #7p1266

In situ hybridization and immunohistochemistry for TGFb3 in mammary glands at D1PP. (A,B) Sagittal sections of Csfmop/Csfmop involuting mammary glands hybridized with (A) antisense or (B) senseTGFb3 probe. (C,D) Sections of +/Csfmop mammary gland isolated from a mother that had not suckled for 9 hours (C) or still feeding (D) reacted with antibody specific for TGFb3 protein. (E) Sections of +/Csfmop mammary gland from a mother that had not suckled for 9 hours treated with IgG as a control. (F) +/Csfmop mammary gland not suckled for 9 hours treated with the antibody specific for TGFb3 protein but that had been immunodepleted with excess TGFb3 peptide. Arrowheads in A and C indicate TGFb3 positive epithelial cells. Andrew V. Nguyen and Jeffrey W. Pollard Transforming growth factor 3 induces cell death during the first stage of mammary gland involution Development 127, 3107-3118 (2000) #7p1266 Fig. 2. In situ hybridization and immunohistochemistry for TGFb3 in mammary glands at D1PP. (A,B) Sagittal sections of Csfmop/Csfmop involuting mammary glands hybridized with (A) antisense or (B) senseTGFb3 probe. (C,D) Sections of +/Csfmop mammary gland isolated from a mother that had not suckled for 9 hours (C) or still feeding (D) reacted with antibody specific for TGFb3 protein. (E) Sections of +/Csfmop mammary gland from a mother that had not suckled for 9 hours treated with IgG as a control. (F) +/Csfmop mammary gland not suckled for 9 hours treated with the antibody specific for TGFb3 protein but that had been immunodepleted with excess TGFb3 peptide. Arrowheads in A and C indicate TGFb3 positive epithelial cells.

Apoptosis in mammary glands at day 1 postpartum Apoptosis in mammary glands at day 1 postpartum. Sagittal sections were analyzed for apoptosis using TUNEL staining. (A) +/Csfmop; (B) Csfmop/Csfmop; (C) +/Csfmop not suckled for 9 hours; (D) sealed mammary gland from +/Csfmop feeding dam for 1 day; (E) sealed mammary gland from +/Csfm op feeding dam for 3 days; (F) contralateral gland from +/Csfmop feeding dam for 3 days. Note that the Csfmop/Csfmop mammary gland is fully in the process of involution. Arrowheads point to apoptotic cells. Inset (B,E) shows a higher magnification of apoptotic cells. Andrew V. Nguyen and Jeffrey W. Pollard Transforming growth factor 3 induces cell death during the first stage of mammary gland involution Development 127, 3107-3118 (2000) #7p1266 Fig. 4. Apoptosis in mammary glands at day 1 postpartum. Sagittal sections were analyzed for apoptosis using TUNEL staining. (A) +/Csfmop; (B) Csfmop/Csfmop; (C) +/Csfmop not suckled for 9 hours; (D) sealed mammary gland from +/Csfmop feeding dam for 1 day; (E) sealed mammary gland from +/Csfm op feeding dam for 3 days; (F) contralateral gland from +/Csfmop feeding dam for 3 days. Note that the Csfmop/Csfmop mammary gland is fully in the process of involution. Arrowheads point to apoptotic cells. Inset (B,E) shows a higher magnification of apoptotic cells.

Signalisation dans la glande mammaire en croissance Hormones Signaux Entre les cellules épithéliales Entre le tissu conjonctif et l’épithélium (= stroma) Les mêmes que dans l’épiderme Intégrines : si on supprime la lame basale  pas d’activation de la voie de l’intégrine  la cellule épithéliale ne répond plus aux stimulations hormonales Tous les autres facteurs… #7p1266

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