La voie Notch dans la différenciation intestinale

Signalisation Notch Lorsque notch (1-4) intéragit avec son ligand (Delta-1-4 ou Jagged-1-2): Clivage de la partie intracellulaire de notch (Notch IntraCellular Domain), translocation dans le noyau Activation de la transcription de gènes

Notch et différenciation Notch est impliqué du devenir des cellules lors du développement Math-1, Hes-1, ngn3 sont des cibles de la signalisation Notch et sont impliqués dans la différenciation. Surexpression de NICD dans des souris transgéniques entraîne blocage de la différenciation des cellules sécrétrices. La signalisation notch est essentielle dans les cryptes pour maintenir l’etat indifférencié et prolifératif des cellules progénitrices.

Notch signals control the fate of immature progenitor cells in the intestine Fre et al. Nature (2005) 435; 964-968

introduction Les signaux via Notch sont impliqués dans le développement de nombreux types cellulaires (cellules nerveuses). La modulation de ces signaux peuvent donc affecter la différenciation, la prolifération, l’apoptose des cellules. Notch est un inhibiteur de la différenciation de nombreux types cellulaires Hes-1, math-1, ngn3 modulent la différenciation. Ces facteurs sont contrôlés par Notch Rôle du signal Notch dans la différenciation et la prolifération des cellules précurseur dans l’intestin

stratégie Création de souris transgéniques Expression d’une forme constitutivement active de Notch. Utilisation du promoteur de la villine: la forme constitutivement active de la villine est présente dans toutes les cellules intestinales y compris dans les cellules souches.

Effet sur la différenciation (cellules en gobelet) WT Notch Coloration au bleu cyan

Effet sur la différenciation (cellules endocrine) Marquage de la chromogranine (Marqueur général des cellules endocrines) WT Notch

conclusion L’expression de Notch entraîne la déplétion de cellules en gobelet et des cellules enteroendocrines

Notch et cryptdine wt Notch L’expression constitutive de Notch inhibe l’expression de cryptdine et donc la différenciation des cellules de Paneth

Notch et facteurs de transcription wt hes1 Math1 ngn3 L’expression constitutive de Notch entraîne: la surexpression de Hes-1, la sous-expression de Math-1 et la sous-expression de Ngn3

Notch et Hes-1 localisation de Hes-1 Notch augmente la concentration nucléaire de hes-1 wt notch

conclusion La surexpression de notch entraîne la depletion des cellules secretrices en modulant l’expression des facteurs de transcription. Notch ngn3

Statut d’autres facteurs de transcription regulés par notch Hes5, Hey-1… Pas d’effet de notch sur ces facteurs

Effet de notch sur la prolifération Selon le contexte cellulaire, la signalisation Notch peut influencer la prolifération cellulaire. Qu’en est il dans l’intestin? Ki67 wt Notch

Effet de notch sur la prolifération Brdu (marquage 30’ sacrifice 24 heures après) wt Notch Notch augmente le nombre de cellules qui prolifèrent (Extension du compartiment de prolifération)

Notch et morphologie wt Notch Notch diminue le nombre de microvillosités au niveau du domaine apical

WT Notch Microvillosités moins uniformes et moins rigides Ressemble a des cellules immatures, faiblement différenciées

conclusions La signalisation Notch semble importante dans l’intestin et particulièrement dans les cryptes. Notch empeche la différenciation en modulant l’expression de Hes-1, ngn3,… Elle maintient l’etat indifférencié et prolifératif des cellules des cryptes Interrelations avec la voie wnt? Non dans ce systeme.. Ne module pas le taux d’expression de TCF-4

La différenciation intestinale

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

Différenciation et microenvironnement Matrice extracellulaire

Spécification implication de math-1 et de hes1 Notch Cellules absorbantes entérocytes Cellules secretrices

LE TRI + Hes-1 + EphB Wnt Migrer Rester dans les cryptes (cellules de paneth)

Différenciation des entérocytes rôle des cki Notch 1/ accumulation de P21: inhibition de la prolifération 2/ expression de p27: induction de la différenciation

Différenciation des entérocytes rôle des isoformes de laminine Ln 5 et 10 Ln 1 (induction de la différenciation) Via l’induction de genes homeotiques Cdx-2

Différenciation des cellules secretrices cellules enteroendocrines Notch ngn3

Différenciation des cellules secretrices cellules de Paneth Hes1 a un effet inhibiteur sur la différenciation des cellules de Paneth

Tri des cellules de Paneth Fz5 Fz5 activerait la voie wnt , qui activerait l’expression de eph B qui permet le positionnement des cellules de paneth dans les cryptes. ephB Positionnement dans les cryptes Fz6: rôle dans le tris des autres cellules???

Et dans les autres tissus? La situation est aussi complexe que dans l’intestin. Différentes séquences (spécification, tris parfois, différenciation,…) La différenciation est aussi multifactorielle Certaines voies vues sur l’intestin sont aussi présentes dans les autres tissus. ex: la laminine induit la differenciation des cellules mammaires (activation de STAT-4) Notch module la différenciation d’autres tissus…

Et dans les autres tissus?

Licence De Biologie cellulaire Bonne Chance!!!!!!!!!!!!