Différenciation des cellules intestinales impliquées dans la sécrétion L3 bio cell cours 2

Les quatres principaux types de cellules

entérocytes Rôle de la matrice extracellulaire (cours 1) et implication de cdx2 rôle des cki (TD1)

Et les autres cellules épithéliales de l’intestin?

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

Requirement of Math-1for secretory cell lineage commitment in the mouse intestine Yang et col. Science (2001) vol 294 2155-21-58 Intestinal Neurogenin 3 directs differentiation of a bipotential secretory progenitor to endocrine cell rather than goblet cell fate Lopez-Diaz et col Dev. Biol. (2007)

But des articles: rôle de math-1 dans la spécification Math-1: facteur de transcription; homologue chez les mammifères de « Drosophilia atonal gene ». Math-1= Mouse Atonal Homolog 1 Appartient a une famille de gènes comme NGN3, La molécule est impliquée dans la différenciation neuronale. Math-1 est exprimée dans l’intestin.

Invalidation de Math-1 et analyse du phénotype des cellules intestinales. 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 l’expression endogène de Math-1 Homozygotes: mort juste après la naissance Hétérozygotes: viables et semblent normales Analyse à J 18.5 et à l’age adulte

souris J 7.5 J 19

Expression de math-1 J 18.5 ileon colon Souris hétérozygote cellules positives ileon: dans dispersées dans les villosités et dans l’épithélium intervillositaire. Colon: présence dans les cryptes.

Souris adulte hétérozygote Cellules en gobelet (vacuole) Mi-crypte Cellules de Paneth (granules) iléon colon

conclusion Expression dans Math-1 dans les cellules sécrétrices (cellules en gobelet, de Paneth). Chez l’adulte, l’expression de lacZ dans les cryptes adultes suggère que math-1 aide a l’initiation de la différenciation des cellules épithéliales

Invalidation de math-1 (J18.5) souris normale souris ko A et B : coloration eosine-hematoxyline

Invalidation de math-1 (J18.5) souris normale souris KO C-D coloration au bleu alcyan (cellules en gobelet)

Invalidation de math-1 (J18.5) souris normale souris KO E-F: marquage de la sérotonine. Même résultat pour la chromogranine A glucagon, gastrine,…)

conclusions L’invalidation de Math-1 n’a pas d’effet sur la structure de l’intestin L’invalidation de math-1 inhibe l’apparition de cellules en gobelet et de cellules entéroendocrines (pas de marquage de la sérotonine ni d’autres marqueurs de cellules endocrines)

Morphologie des cellules souris contrôle souris KO

Expression de la cryptdine (marqueur des cellules de Paneth)

Conclusions L’invalidation de Math-1 inhibe l’apparition des cellules sécrétrices (cellules en gobelet, cellules entéroendocrines, cellules de Paneth) L’invalidation de math-1 n’a pas d’effet sur la formation des entérocytes

Math-1 et prolifération cellulaire (souris hétérozygotes) Localisation: math-1 (X-gal) Ki-67 (index de prolifération) Cellules de Paneth duodenum

conclusions Aucune cellule positive pour Ki-67 n’exprime math-1. Les cellules progénitrices qui n’expriment pas math-1 permettent la formation des entérocytes Les cellules n’exprimant pas math-1 permettent la formation des cellules sécrétrices. Stem cell cellules progénitrices - math-1 + math-1

Différenciation des cellules entéroendocrines Neurogenin3 is differentially required for endocrine cell fate specification in the intestinal epithelium Jenny et al, Embo J (2002) 21, 6338-6347

Devenir d'une cellule souche MORT Cellule entéroendocrine Tris (rester dans les cryptes ou migrer?) Spécification (absorbtion ou secretion?) math-1 Auto-renouvellement Cellule souche

Neurogenines: facteurs de transcription impliqués dans la différenciation du pancréas endocrine Rôle de ngn3 dans l’intestin?

Ngn3 est exprimé dans l’intestin (Hybridation in situ) Embryon ancréas Adulte

Ngn3 et cellules entéroendocrines Bleu: ngn3 Marron: chromogranine A (marqueur précose des cellules entéroendocrines)

conclusion Ngn3 est exprimé dans l’intestin Il existe une corrélation entre ngn3 et la différenciation des cellules entéroendocrines. Invalidation de ngn3…

Invalidation ngn3 (souris ngn3-)

Surexpression de ngn3

conclusions En absence de ngn3: pas de différence morphologique ni histologique: présence de cryptes, villosités,.. Pas de cellules endocrines dans les souris ngn3- Beaucoup plus de cellules endocrines dans les souris qui surexpriment ngn3 Ngn3 semble impliquée dans la différenciation des cellules entéroendocrines

Effet sur l’expression de Math-1 et neuro D Math-1: spécification de secret ion Neuro D, différenciation terminale des cellules endocrines

conclusions L’invalidation de ngn3 n’a pas d’effet sur l’expression de math-1. Math-1 agit en amont de ngn3 dans le lignage des cellules entéroendocrines L’invalidation de ngn3 inhibe l’ expression de Neuro D. NeuroD agit en aval de ngn3 dans la différenciation des cellules entéroendocrines math-1 ngn3 Neuro D cellule sécrétrice cellule endocrine Stem cell

Ngn3 et lignage des cellules non enteroendocrines Acide périodique de schiff (gobelet) Activité lactase (entérocytes) Cellules de Paneth

conclusion Ngn3 n’a pas d’effet sur le lignage des cellules non entéroendocrines.

conclusion