Molécules de surface, contacts membranaires, relation avec la matrice (Partie 2) Dr S. Poglio Année 2014-2015
Erratum 1/ Généralités - molécules de surface. 2/ Interactions cellule-cellule. A/ L adhérence cellule-cellule. B/ La communication cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule. 3/ Interactions cellule-matrice. 2
Erratum (diapositive 36) A/ L adhésion cellule-cellule. Les cadhérines 1. 2. Lisa A Taneyhill, cell adhesion migration, Oct-Dec 2008. 2(4):223-230 1. E-cadhérine dans ectoderme et N-cadhérine dans plaque et tube neural. 2. Plaque neurale acquiert la N- cadhérine et perd la E-cadhérine. Pendant la neurulation, la N- cadhérine persiste dans le tube neural avec en même temps une expression de la cadhérine 6B (dorsal). Certaines cellules de la crête neurale dorsale perdent la N-cad et la 6B et se mettent à exprimer la cadhérine -7 3
Plan 1/ Généralités - molécules de surface. 2/ Interactions cellule-cellule. A/ L adhérence cellule-cellule. B/ La communication cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule. 3/ Interactions cellule-matrice. 4
2/ Interactions cellule-cellule. Cellules Tissus http://reellifescience.com/posts/ Les cellules de l'organisme ne fonctionnent pas isolément ; elles sont regroupées en tissus. Tissus de soutien (tissu osseux, tissu conjonctif et le tissu cartilagineux). Tissu musculaire. Tissu nerveux. Tissu épithélial. 5
2/ Interactions cellule-cellule. Cellules Tissus http://reellifescience.com/posts/ Tissu épithélial Cohésion cellule-cellule Contact cellule-matrice extracellulaire http://www.ulysse.u-bordeaux.fr/atelier/ikramer/biocell_diffusion/gbb.cel.fa.103.b3/content/access.htm 6
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Tableau résumant les différentes jonctions Jonction Jonctions cellule-cellule communicantes Jonction cellule-matrice Jonctions serrées Jonctions d ancrage Zonula adherens Macula adherens Points focaux Hémidesmosomes Jonctions communicantes 7
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Pôle apical Les jonctions serrées Jonction serrée Les jonctions d ancrages Jonction d ancrage Jonction ouverte Les jonctions ouvertes 8 Pôle basal Campbell, Biologie, 9 ème édition, Pearson
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellules: Les jonctions cellulaires= groupes de molécules d adhésion. Elles sont nécessaires à l intégrité d un tissu. - Les jonctions serrées. - Les jonctions d ancrage. Leurs rôles: Les jonctions cellulaires vont permettre une adhérence plus forte que les molécules d adhésion. - Les jonctions ouvertes cf cours transport transmembranaires (Pr J Demotes). Cohésion d un épithélium ou d un endothélium. 9
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellules: Pôle apical Microvilloscités Jonction serrée Les jonctions serrées Elles sont localisées près du pôle apical des cellules épithéliales (sous les microvillosités) Jonction d ancrage Jonction ouverte 10 Pôle basal Campbell, Biologie, 9 ème édition, Pearson
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellules: Les jonctions serrées = jonctions étanches = «tight junctions» = zonula occludens. Epithélium Rôles: Microvilloscités Jonctions serrées Cellules épithéliales Lame basale Elles assurent l étanchéité de l épithélium et l endothélium. Elles créent une barrière paracellulaire (entre les cellules). Elle n est pas complètement étanche selon la nature du tissu. http://medicinembbs.blogspot.fr/2011/09/epithelium.html Tissu conjonctif Elles permettent de distinguer la polarité d une cellule épithéliale (présente au domaine apical et absente du domaine basolatéral). 11
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellules: Fonction Exemple: Epithélium intestinal. Les jonctions serrées vont empêcher le passage paracellulaire du contenu intestinal dans les vaisseaux sanguins. soluté Lumière intestinale homme soluté <15nm Transport transmembranaire Intestin Jonctions serrées Circulation sanguine http://www.janekdickinson.com/hypoglycemia-andcardiovascular-health/ 12 Transport transmembranaire (cf cours J Demotes)
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Les jonctions serrées Cellule 1 Cellule 2 JAMs Occludine Claudine Elles sont composées de plusieurs molécules d adhérences (homophiles): - L occludine - La claudine - Les JAMs («junctional adhesion molecule» ou molécules d adhésion jonctionnelle) Absence de diffusion au niveau des jonctions serrées 13 http://ressources.unisciel.fr/biocell/chap3/co/module_chap3_5.html
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Les jonctions serrées Claudine C est une chaîne polypeptidique qui traverse 4 fois la membrane. Elle forme 2 boucles dans la domaine extracellulaire. Elle confère les propriétés de transport paracellulaire. 24 isoformes de claudines qui vont déterminer la variabilité de perméabilité de la jonction étanche. Schneeberger, Am J Physiol Cell Physiol, 2004 Il existe chez l Homme des mutations des claudines. 14
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Occludine 2 isoformes Les jonctions serrées JAMs Il en existe 3 principales: JAM-A, B et C. Liaisons homophiliques ou hétérophiliques 15 Schneeberger, Am J Physiol Cell Physiol, 2004 Ebnet K et al. J Cell Sci 2004;117:19-29 Les jonctions serrées sont enrichies en JAM-A et se lie par homophilie à JAM-A.
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Les jonctions serrées Dans la partie intracellulaire, la claudine et l occludine vont se lier aux protéines intracellulaires: - ZO-1 (Zonula Occludens) - ZO-2 - ZO-3 http://ressources.unisciel.fr/biocell/chap3/co/module_chap3_5.html 16
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellules: Occludine Les jonctions serrées Claudine Espace extracellulaire Espace intracellulaire ZO-1 ZO-2 ZO-1 ZO-2 spectrine actine 17 actine http://www.chups.jussieu.fr/polys/histo/histop1/poly.chp.2.3.html
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellules: Pathologies associée à des mutations des composants des jonctions serrées Mutations de la claudine 1 chez l homme. - Le syndrome NISCH: caractérisé par de nombreuses pellicules de peau pellicules du cuir chevelu - perte définitive des cheveux- atteinte des voies biliaires intra ou extra-hépatiques (cholangite sclérosante). Ne pas apprendre les mots en vert. Mutations de la claudine 16 chez l homme. - Atteinte de la peau. - Problème rénaux (perte magnésium). 18
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Pôle apical Jonction serrée Les jonctions d ancrages Jonction d ancrage Jonction ouverte 19 Pôle basal
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Les jonctions d ancrage En général, elles se trouvent près de la face apicale (sous les jonctions serrées). - La zonula adherens (ou desmosomes en bandes). - La macula adherens (ou desmosomes en tâches). - Les hémidesmosomes. 20
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellules: Les jonctions d ancrage: zonula adherens Cellule 1 Cellule 2 Actine β-caténine Cadhérine α-caténine α-actinine 21
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellules: Les jonctions d ancrage: zonula adherens - Elles sont composées de cadhérines. - Associées aux filaments d actine par: Les α, β -caténines. - Quant aux filaments d actine, ils sont associées entre eux par l α -actinine. 22
2. Interactions cellule-cellule C/ La cohésion cellule-cellules: Les cadhérines - Ce sont des molécules calciumdépendantes et qui forment des dimères (homodimères). - Type de liaison=homophilique. Les desmogléines et les desmocollines appartiennent à la famille des cadhérines et sont des constituants majeurs des desmosomes ou macula adherens. Molecular Biology of the Cell. 4th edition.alberts B, Johnson A, Lewis J, et al.new York: Garland Science; 2002. 23
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Les jonctions d ancrage En général, elles se trouvent près de la face apicale (sous les jonctions serrées). - La zonula adherens (ou desmosomes en bandes). - La macula adherens (ou desmosomes en tâches). - Les hémidesmosomes. 24
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellules: Macula adherens ou desmosome Cellule 1 Cellule 2 http://ressources.unisciel.fr/biocell/chap3/co/module_chap3_5.html ilament intermédiaire Desmoplakine Plakoglobine Desmogléine Plaque desmosomale 25
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellules: Les jonctions d ancrage: Macula adherens ou desmosome - Macula= «en forme de tâches» - Le desmosome est constitué de protéines particulières que sont les desmogléines et desmocollines - Elles sont associées aux tonofilaments (kératine), ce qui les différencie également de la zonula adherens. - Elles apportent une certaine résistance et rigidité à une couche cellulaire épithéliale. http://ressources.unisciel.fr/biocell/chap3/co/module_chap3_5.html 26
2. Interactions cellule-cellule Pathologies associée à des défauts de desmosomes Il existe au moins 4 pathologies associées à une production d autoanticorps anti- desmogléines ou desmocollines et/ou desmoplakines: Cas des desmogléines: Desmogléine 1 Desmogléine 3 Couches de l épiderme: Couche cornée Couche granuleuse Couche des cellules à épines Couche basale La desmogléine 1 est présente dans toutes les couches de l épiderme et maintient sa cohésion. La desmogléine 3 est présente dans la couche des cellules à épines et la couche basale. L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002- Figure1-15 27
2. Interactions cellule-cellule Pathologies associée à des défauts de desmosomes Exemple du pemphigus foliacé: dermatose bulleuse auto-immune de la peau dans laquelle des anticorps anti-desmogléine 1 provoque une perte d adhérence des kératinocytes des couches superficielles de l épiderme. bulle Couches de l épiderme L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002- Figure1-15 Auto-anticorps 28
2. Interactions cellule-cellule Bilan comparatif de la zonula et de la macula adherens Zonula adherens (desmosomes en bande) Macula adherens (desmosomes en tâches) Extracellulaire Cadhérine Desmocolline ou desmogléine Intracellulaire Protéines adaptatrices: α et β-caténine Cytosquelette: Filament d actine Protéines adaptatrices: Plaque desmosomale (desmoplakine/pakoglobine) Cytosquelette: Filament intermédiaire ou tonofilaments ou filaments de kératine 29
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Pôle apical Jonction serrée Jonction d ancrage Jonction ouverte Les jonctions ouvertes 30 Pôle basal
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Les jonctions communicantes ou «gap junctions» ou jonctions ouvertes cf cours J Demotes Création de canaux de communication directe. Les connexons sont disposés en groupe. Connexon 6 connexines (protéines transmembranaires intégrales) pour former 1 connexon. L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002-31
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Les jonctions communicantes ou «gap junctions» ou jonctions ouvertes cf cours J Demotes Le connexon connecte le cytoplasme de 2 cellules: 1,5 à 2 nm de diamètre. Passage notamment de calcium. 1 connexine a 4 domaines transmembranaires α. Figure 22-8. Molecular Cell Biology. 4th edition.lodish H, 2000 32
2/ Interactions cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule: Résumé des jonctions cellulaires Les jonctions serrées Zonula adherens (ou desmosomes en bande) Macula adherens (ou desmosomes en tâche) Hémidesmosomes (2 ème partie: interaction cellule-matrice) Jonctions communicantes L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002-33
Plan 1/ Généralités - molécules de surface. 2/ Interactions cellule-cellule. A/ L adhérence cellule-cellule. B/ La communication cellule-cellule. C/ La cohésion cellule-cellule. 3/ Interactions cellule-matrice. 34
3/ Interactions cellule-matrice. Qu est ce que la matrice extracellulaire ou MEC? Elle est fabriquée par les cellules environnantes qui composent les différents tissus. La nature de la cellule qui fabrique la MEC dépend du tissu dans lequel elles se trouve: - Les fibroblastes produisent l essentiel des tissus conjonctifs. - Les chondrocytes produisent la MEC dans le cartilage. - Les ostéoblastes produisent l os. - Les myocytes produisent la MEC du muscle lisse. 35
3/ Interactions cellule-matrice. Qu est ce que la matrice extracellulaire ou MEC? - Elle compose le tissu conjonctif qui est autour des cellules. - Son abondance varie selon les tissus. - Les principales macromolécules de la MEC sont des polysaccharides (glycosaminoglycanes (GAG) et protéoglycanes) et des protéines fibreuses, de structure (collagènes et élastine) ou d adhérence (fibronectine et laminine). Matrice extracellulaire Membrane plasmique Cellule 36
3/ Interactions cellule-matrice. Les acteurs de l adhérence cellule-matrice Fibres de collagène Complexes de protéoglycanes Fibronectine Laminine, et l élastine Membrane plasmique Les intégrines: protéines transmembranaires liées aux filaments du cytosquelette Figure 6-30, Biologie-Campbell. Edition Pearson 37
3/ Interactions cellule-matrice. Les protéoglycanes. - Les protéoglycanes: Il se compose d un noyau protéique sur lequel se lie des glycosaminoglycanes (ou GAG). Noyau protéique Les GAG: L abondance des GAG varie selon les tissus. GAG Les chondroïtines sulfates et les dermatanes sulfates (tissus conjonctifs). Héparane-sulfate (membrane basale) Aggrégane (cartilage). Kératane-sulfate (cornée). 38 http://eastottlemyer.com/llusm.html GAG Attention! L acide hyaluronique qui est aussi un GAG ne compose pas les protéoglycanes, en revanche il compose le complexe de protéoglycanes
3/ Interactions cellule-matrice. Le complexe de protéoglycanes. - Le complexe de protéoglycanes: Il se compose d une molécule d acide hyaluronique sur laquelle se lient de multiples protéoglycanes. Complexe de protéoglycanes Noyau protéique Molécule d acide hyaluronique (GAG) 39 Kératane sulfate (GAG) Chondroïtine sulfate (GAG) Protéines de liaison http://eastottlemyer.com/llusm.html
3/ Interactions cellule-matrice. Le complexe de protéoglycanes. - Les complexe de protéoglycanes: Complexe de protéoglycanes Leur rôles: http://eastottlemyer.com/llusm.html La charge négative élevée des complexes de protéoglycanes leur permet de retenir une grandes quantité d eau. Les protéoglycanes ont la capacité de fixer certaines cytokines ou facteurs de croissances et module ainsi leur biodisponibilité. 40
3/ Interactions cellule-matrice. Les acteurs de l adhérence cellule-matrice Fibres de collagène Complexes de protéoglycanes Laminine, et l élastine Fibronectine Membrane plasmique Les intégrines: protéines transmembranaires liées aux filaments du cytosquelette Figure 6-30, Biologie, Campbell 9 ème édition, Pearson 41
3/ Interactions cellule-matrice. Le collagène: Fibre de collagène Le collagène représente un quart de la masse protéique du corps humain. Figure 6-30, Biologie, Campbell 9 ème édition, Pearson Le collagène est la protéine structurale majeure qui forme des armatures. Il renforce les structures telles que les tendons, la peau et les organes internes. Dans les os et les dents le collagène forme un matériau composite avec les sels minéraux (calcium et phosphate). 42
3/ Interactions cellule-matrice. Les différents types de collagènes: Il existe 15 isoformes de collagène. - Le collagène de type I: os, tendons, dentine et la peau. - Le collagène de type II: cartilage. - Le collagène de type III: constitue les fibres de réticuline (lamine réticulaire) - Le collagène de type IV: les lames basales. - Le collagène de type X: gaine des muscles et tendons. - Les cellules peuvent se lier au collagène car leur intégrines reconnaissent le polypeptide: glycine-phénylalanine-proline-glycineacide glutamique-arginine (ne pas apprendre la séquence) 43
3/ Interactions cellule-matrice. La synthèse du collagène (1): 1. Réticulum endoplasmique rugueux Lieu de synthèse du précollagène et du procollagène, et hydroxylation de la lysine et de la proline, glycosylation et formation des ponts disulfure. Domaine non hélicoïdal Fibroblaste, ostéoblaste, chondroblaste Lysyl-hydroxylase Hydroxylysine Domaine en triple hélice 2. Appareil de Golgi: Lieu d emballage et de sécrétion du procollagène. Procollagène 3. Coupure enzymatique de la plupart des extrémités non hélicoïdales du procollagène pour former le tropocollagène. Hydroxyproline Procollagène-peptidase Tropocollagène L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002-Figure 4-3 44
3/ Interactions cellule-matrice. La synthèse du collagène (2): 4. Autoassemblage avec décalage des molécules de tropocollagène pour former une fibrille de collagène Fibrille de collagène Tropocollagène Fibrille de collagène Lysyl oxydase 5. Les liaisons croisées entre les fibrilles de collagène situées côte à côte forment des fibres de collagène. Ce processus est lié au collagène FACIT et aux protéoglycanes Collagène FACIT Protéoglycane Fibre de collagène L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002-Figure 4-3 45
3/ Interactions cellule-matrice. Pathologie lié à des défauts de collagène: Syndrome d Elhers-Danlos Causes: - Déficit en procollagène-peptidase (responsable de l élimination des extrémités non-hélicoïdales du collagène)- provoque la formation de fibrilles de collagène anormales. - Mutation du gène codant pour une enzyme (la lysyl-hydroxylase). Le défaut d hydroxylation de la lysyl entraîne la diminution de la solidité de la molécule de collagène. Hyper-élasticité cutanée Aspects cliniques: Ce syndrome peut se traduire cliniquement par différents sous-types sévères distincts dont la plupart se caractérisent par une hyper-élasticité cutanée. L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002-Figure 4-4 46
3/ Interactions cellule-matrice. Les acteurs de l adhérence cellule-matrice Fibres de collagène Fibronectine Complexes de protéoglycanes Laminine, et l élastine Membrane plasmique Les intégrines: protéines transmembranaires liées aux filaments du cytosquelette Figure 6-30, Biologie, Campbell 9 ème édition, Pearson 47
3/ Interactions cellule-matrice. L élastine - L élastine est synthétisée par les fibroblastes. - Elastine= élastines solubles qui s associent grâce à des liaisons covalentes entre résidus de lysine= l ensemble est l élastine. - Elle est composée d acides aminés hydrophobes (dont la proline et la glycine). - Au repos, repliement aléatoire minimisant l interaction avec l eau. 48
3/ Interactions cellule-matrice. L élastine Elastine relâchée 1 molécule d élastine Elastine étirée Liaison covalente - Elle est présente dans les tissus dont la fonction nécessite une certain élasticité: peau, ligaments, artère, tissu pulmonaire. 49
3/ Interactions cellule-matrice. L élastine E= Fibre d élastine- Cap= capillaire-ma= Mastocytes- L= fibre de collagène coupe longitudinale Fig 4-5, Histologie humaine, Stevens et Lowe, DeBoeck Supérieur 1997 Elles se présente sous forme de fibres anastomosées (connectées entre elles) constituants un réseau intratissulaire irrégulier. Préparation de fibres étirées. 50
3/ Interactions cellule-matrice. L élastine Les fibres élastiques sont constituées de microfilaments glycoprotéiques (fibrilline) entourant et organisant la région centrale réticulée de l élastine. Pathologie associée: syndrome de Marfan. C est une maladie liée à l absence de fibrille. Fig 4-8, Histologie humaine, Stevens et Lowe, DeBoeck Supérieur 1997 Le sujets atteints sont anormalement grand, avec une large envergure de bras, ils présentent souvent une subluxation du cristallin et sont prédisposés à une rupture de l aorte. 51
3/ Interactions cellule-matrice. Chaîne β Site de liaison au collagène Collagène Intégrine Chaîne α Chaîne γ Laminine Site de liaison au peptide RGD Site de liaison à l héparine ou héparan sulfate Elle est constituée de 3 chaînes polypeptiques α,β et γ reliées entre elles par des ponts disulfures. Des variants donnent plusieurs isoformes de laminine. Elles possèdent notamment des sites de liaison : - aux intégrines (via RGD). - Au collagène IV. - Protéoglycane Protéoglycane 52 L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002
3/ Interactions cellule-matrice. Fibronectine Extrémité C- terminale Protéoglycane (héparine) Fibrine Collagène Site de liaison aux intégrines (RGD) L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002-Figure 4-3 La fibronectine est une glycoprotéine formée par 2 chaînes identiques reliées entre elle par 2 ponts disulfures. On trouve 2 formes de fibronectine: 1. La fibronectine plasmatique. Elle est produite par les hépatocytes et libérée dans la circulation sanguine. 2. La fibronectine cellulaire. Elle est produite par les fibroblastes et constitue la MEC. Elle possède des sites de fixation pour les intégrines, le collagène, l héparine et la fibrine. 53
3/ Interactions cellule-matrice. La laminine et la fibronectine Domaine basal Membrane basale Cellule épithéliale Noyau Lamine basale Lamine réticulaire La laminine et la fibronectine= Ce sont des protéines de la MEC associées au collagène et protéoglycanes pour former la membrane basale (structure de soutien de la plupart des endothélium). Membrane basale: 1. Lamine basale. 2. Lamine réticulaire. 54
3/ Interactions cellule-matrice. La laminine et la fibronectine Cellule épithéliale Lamine réticulaire Lamine basale Lamine basale= MEC en feuillet au contact direct cellule épithéliales. Elle est composée de molécules de laminine et fibronectine liée au collagène IV, entactine et protéoglycanes. Fibroblastes L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002-Figure 1-19 Lamine réticulaire= collagène I- soutient la lamine basale et en continuité avec le tissu conjonctif. 55
3/ Interactions cellule-matrice. (a) PAS/hématoxyline x400 Membrane basale Au microscope optique, on peut observer les membranes basales de certains épithéliums lorsqu elles sont épaisses ou grâce à l emploi de colorations histochimiques d un de leurs constituants. (b) Methénamine argentique de Jones (a) Crypte duodénale bordée par des cellules muco-sécrétantes, colorées par le PAS (ou periodic acid de schiff). Ce colorant a une affinité pour les complexes hydrocarbonés des protéoglycanes de la lame basale ainsi que pour le mucus. (b) Imprégnation argentique a une affinité pour la réticuline mise en évidence dans la membrane basale de tubules épithéliaux. Figure 4.7 Atlas d histologie fonctionnelle de Wheater, 2006- édition de Boeck Supérieur 56
3/ Interactions cellule-matrice. Fonctions des lames basales: Double lame basale du corpuscule rénal= élément le plus important de la barrière glomérulaire au cours des premières étapes de la formation de l urine. Membrane basale 57
3/ Interactions cellule-matrice. Fonctions des lames basales: Maintien de l intégrité du muscle strié et importante dans jonctions neuromusculaire. Neurone Membrane basale neuromusculaire - Composition variable selon sa localisation Muscle JR Sanes, JBC, 2003-218: 12601-12604. 58
3/ Interactions cellule-matrice. Les acteurs de l adhérence cellule-matrice Fibres de collagène Fibronectine Complexes de protéoglycanes Laminine, et l élastine Membrane plasmique Les intégrines: protéines transmembranaires liées aux filaments du cytosquelette Figure 6-30, Biologie, Campbell 9 ème édition, Pearson 59
3/ Interactions cellule-matrice Exemple de jonctions ouvertes MEC Jonction Jonctions cellule-cellule communicantes Jonction cellule-matrice Jonction serrées Jonctions d ancrage Zonula adherens Desmosomes Jonctions communicantes Points focaux Hémidesmosomes 60
3/ Interactions cellule-matrice Les points focaux: Constituants majeurs= les intégrines - Appartiennent à la familles des CAMs car elles sont impliquées dans l adhésion cellule-cellule. - Elle sont également des SAMs pour «Substrate adhesion molecule» ou molécule d adhésion au substrat. 61 Biologie des métastases des cancers. Vol93, supp4, hors série 2006
3/ Interactions cellule-matrice Les intégrines α β - Une intégrine est un hétérodimère: elle est formée de 2 sous-unités différentes. - La chaîne α: sa partie N-terminale contient 4 sites de fixation des cations bivalents (comme Ca 2+ /Mg 2+ ). - La chaîne β: contient le domaine de liaison au cytosquelette d actine. Elle se lie grâce à la vinculine, taline et l αactinine. 62 Biologie des métastases des cancers. Vol93, supp4, hors série 2006
3/ Interactions cellule-matrice Espace intracellulaire Les intégrines: 1 Actine 2 3 1. Taline. 2. α-actinine. 3. Vinculine. 4. RGD Membrane plasmique 4. A l intérieur de la cellule, seule la sousunité β se lie au cytosquelette. 5. Liaison au tripeptide RGD de: - La laminine - La fibronectine Espace extracellulaire 63
3/ Interactions cellule-matrice La fibronectine: Exemple liaison intégrine-fibronectine: migration cellulaire sur support. intégrine Espace intracellulaire Matrice extracellulaire D après Ladoux et Nicolas, IOP Publishing Reports on progress in physics, 2012 Fibronectine MEC 64
3/ Interactions cellule-matrice Les jonctions d ancrage En général, elles se trouvent près de la face apicale (sous les jonctions serrées). - La zonula adherens (ou desmosome en bandes). - La macula adherens (ou desmosome en tâches). - Les hémidesmosomes. 65
3/ Interactions cellule-matrice Hémidesmosomes Structure asymétrique= lie la cellule à la lame basale. Plaque cytoplasmique et un plateau associé aux filaments intermédiaires (ou kératine ou tonofilaments). La plaque membranaire qui attache l hémidesmosome à la lame basale par des filaments d ancrage (constitués de laminine 5) 66 L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002
3/ Interactions cellule-matrice Hémidesmosomes intégrine α6β4 Filaments de kératine ou tonofilaments Plateau Plaque L adhérence des hémidesmosomes à la matrice sont possibles grâce aux intégrines (α6β4). L intégrine est reliée aux tonofilaments via l antigène de la pemphigoïde bulleuse 1. Sur la face extracellulaire, l intégrine se lie à la laminine 5 67 Antigène de la pemphigoïde bulleuse 2 Antigène de la pemphigoïde bulleuse 1 L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002 -> union de l hémidesmosome à la membrane. Il est constitué également de l antigène de la pemphigoïde 2.
3/ Interactions cellule-matrice Pathologie: La pemphigoïde bulleuse: c est une maladie auto-immune rare qui affecte la peau, elle est appellées également dermatose bulleuse. Elle est caractérisée par des plaques rouges garnies de «bulles» (cloques). 1. Un anticorps circulant anti-antigène de la pemphigoïde bulleuse déclenche une réponse locale qui induit la libération par les mastocytes de facteurs chimioattractants des éosinophiles. 2. Les éosinophiles libèrent des protéases provocant une rupture des filaments d ancrage unissant la plaque d attachement de l hémidesmosome à la lame basale => apparition d une bulle. mastocytes facteurs Chimioattractants des éosinophiles éosinophiles 68 L Kierszenbaum, édition de Boeck, 2002, Figure 1-36
3/ Interactions cellule-matrice Comparaison entre les points focaux et les hémidesmosomes: Filaments d actine Filaments intermédiaires Ou kératine Ou Tonofilaments Taline Actinine Vinculine Plaque desmosomale Intégrine α3β1 Intégrine α6β4 Matrice extracellulaire Matrice extracellulaire 69