communication cellulaire Systèmes de jonction et communication cellulaire

Communication cellulaire Contacts directs entre cellules Molécules de signalisation Molécules d’adhérence et systèmes de jonction cellule-cellule Intéractions molécules / récepteurs Importance de la MEC

La matrice extracellulaire Présente à tous les niveaux de l’organisme Variation de composition suivant le tissu Principales molécules de la MEC: Polysaccharides (Glycosaminoglycanes, protéoglycanes) Protéines de structure (Collagènes, élastine) Protéines d’adhérence (Fibronectine, laminine) Membrane basale: 3 couches: Lamina rara, Lamina densa, Lamina réticulata Barrière avec le milieu extérieur (filtre sélectif) Polarité et différenciation cellulaire

Chaînes Glycosaminoglycanes

Collagène Laminine Elastine

Les molécules d’adhérence cellulaire (CAM) Reconnaissance spécifique entre deux cellules ou entre cellules et MEC Formation de contacts stables entre deux cellules ou entre cellules et la MEC Transmission de signaux capables de modifier le comportement de la cellule avec son environnement 4 superfamilles: Intégrines, Cadhérines, Immunoglobulines, Séléctines Intéractions cellule-MEC Intéractions cellule-cellule Intéractions cellule-cellule (vasculaire seulement)

Intégrines Cadhérines Immunoglobulines

Les systèmes de jonctions 3 types: occludens, communicant, ancrage DISPOSITIFS DE JONCTION Jonctions cellule - cellule cellule - MEC   Zonula occludens Jonctions d'ancrage Zonula adhaerens Contacts focaux Desmosomes Hémi-desmosomes Jonctions communicantes

Les systèmes de jonctions cellule - cellule Zonula occludens = jonction serrée (concerne les cellules épithéliales) Permet aux cellules adjacentes d'adhérer les unes aux autres  Constitue une barrière régulant le flux des molécules à travers l'espace Sépare les deux domaines (apical et basolateral) de la membrane plasmique Zonula adhaerens = jonction d’ancrage (concerne les cellules épithéliales) Constitue les ceintures d’adhérence Desmosomes = jonction d’ancrage (concerne les cellules épithéliales et cardiaques) Assure les liaisons intercellulaires par des molécules transmembranaires Communicante = gap junction (la plupart des tissus) Communication directe entre les cytoplasmes des cellules adjacentes Canal intercellulaire ou connexon fait de 6 sous-unités protéiques ou connexines

Les systèmes de jonctions cellule - cellule Zonula occludens = jonction serrée (concerne les cellules épithéliales) Permet aux cellules adjacentes d'adhérer les unes aux autres  Constitue une barrière régulant le flux des molécules à travers l'espace Sépare les deux domaines de la membrane plasmique Zonula adhaerens = jonction d’ancrage (concerne les cellules épithéliales) Constitue les ceintures d’adhérence Desmosomes = jonction d’ancrage (concerne les cellules épithéliales et cardiaques) Assure les liaisons intercellulaires par des molécules transmembranaires Communicante = gap junction (la plupart des tissus) Communication directe entre les cytoplasmes des cellules adjacentes Canal intercellulaire ou connexon fait de 6 sous-unités protéiques ou connexines

Les systèmes de jonctions cellule - cellule Zonula occludens = jonction serrée (concerne les cellules épithéliales) Permet aux cellules adjacentes d'adhérer les unes aux autres  Constitue une barrière régulant le flux des molécules à travers l'espace Sépare les deux domaines de la membrane plasmique Zonula adhaerens = jonction d’ancrage (concerne les cellules épithéliales) Constitue les ceintures d’adhérence Desmosomes = jonction d’ancrage (concerne les cellules épithéliales et cardiaques) Assure les liaisons intercellulaires par des molécules transmembranaires Communicante = gap junction (la plupart des tissus) Communication directe entre les cytoplasmes des cellules adjacentes Canal intercellulaire ou connexon fait de 6 sous-unités protéiques ou connexines

Desmosome

Les systèmes de jonctions cellule - cellule Zonula occludens = jonction serrée (concerne les cellules épithéliales) Permet aux cellules adjacentes d'adhérer les unes aux autres  Constitue une barrière régulant le flux des molécules à travers l'espace Sépare les deux domaines de la membrane plasmique Zonula adhaerens = jonction d’ancrage (concerne les cellules épithéliales) Constitue les ceintures d’adhérence Desmosomes = jonction d’ancrage (concerne les cellules épithéliales et cardiaques) Assure les liaisons intercellulaires par des molécules transmembranaires Communicante = gap junction (la plupart des tissus) Communication directe entre les cytoplasmes des cellules adjacentes Canal intercellulaire ou connexon fait de 6 sous-unités protéiques ou connexines

Les systèmes de jonctions cellule - MEC Contacts focaux = jonction adhérente ponctuelle entre la cellule et la MEC Hémidesmosomes = jonction unissant les molécules de la MEC et les filaments du cytosquelette

Les molécules de signalisation et leurs récepteurs Hydrophobes : Stéroïdes Récepteurs intracytoplasmiques Hydrophiles: neurotransmetteurs, hormones Récepteurs membranaires Molécules les plus répandues: Anticorps Neurotransmetteurs, neuromodulateurs Hormones, neuro-hormones Cytokines: inflammatoires, chémokines, facteurs de croissance…. (IL, TNF) (EGF, VEGF, TGF…) Modalités de diffusion: Neurocrinie Autocrine / Paracrinie Endocrinie

Modalités de diffusion

Les molécules de signalisation et leurs récepteurs Hydrophobes : Stéroïdes Récepteurs intracytoplasmiques Hydrophiles: neurotransmetteurs, hormones Récepteurs membranaires Molécules les plus répandues: Anticorps Neurotransmetteurs, neuromodulateurs Hormones, neuro-hormones Cytokines: inflammatoires, chémokines, facteurs de croissance…. (IL, TNF) (EGF, VEGF, TGF…) Modalités de diffusion: Neurocrinie Autocrine / Paracrinie Endocrinie

Modalités de diffusion

Exemple N°1: La cellule épithéliale 4 caractéristiques: Morphologie, interactions cellule-cellule, Polarité, relations cellule-MEC

Exemple N°1: La cellule épithéliale

Exemple N°2: La synapse

La transmission synaptique Synapse chimique: 2 types: « en bouton » et « en passant » 3 parties: présynaptique, intersynaptique et postsynaptique

La transmission synaptique Arrivée de potentiels d’action dépolarisation de la membrane plasmique Ouverture des canaux calciques voltage dépendants Fusion des vésicules à neurotransmetteurs avec la membrane plasmique Exocytose des neurotransmetteurs dans la fente synaptique Arrêt de la libération des neurotransmetteurs par ouverture des canaux potassiques Fixation des neurotransmetteurs sur un récepteur canal ou métabotropique de la membrane postsynaptique Ouverture des canaux ioniques dépolarisation ou hyperpolarisation de la membrane postsynaptique Dégradation enzymatique / recapture du neurotransmetteur dans la fente synaptique

La transmission synaptique Synapse électrique  Jonctions GAP appelées nexus

Exemple N°3: La jonction neuromusculaire

Exemple N°3: La jonction neuromusculaire

Exemple N°4: La cellule cardiaque

Exemple N°4: La cellule cardiaque

Exemple N°5: La barrière hémato-encéphalique

Exemple N°5: La barrière hémato-encéphalique

Exemple N°5: La barrière hémato-encéphalique

Autre exemple: La barrière hémato-testiculaire PROCHAIN TD AVEC HELENE BOUARIMA

Extraits de publication N°1

Extraits de publication N°1

Extraits de publication N°1

Extraits de publication N°2

Semiquantitative analysis of cerebral microvascular TJ proteins 1-day 7-day Saline Nicotine Actin 100.0±4.6 111.7±3.3 100.0±3.6 98.3±4.2 Occludin 100.0±5.3 100.8±6.2 100.0±2.5 95.5±3.0 Claudin-1 100.0±6.4 111.7±5.1 100.0±6.0 131.7±8.1** Claudin-3 100.0±3.5 35.9±3.7*** 100.0±6.1 84.1±5.1* Claudin-5 154.7±7.8*** 100.0±2.6 104.6±3.0 ZO-1 100.0±6.6 110.2±4.7 100.0±5.7 79.4±5.5* ZO-2 100.0±10.2 75.9±7.3 100.0±6.7 149.9±5.5***