matrice Extracellulaire et jonctions cellulaires

Matrice extracellulaire

La matrice extracellulaire est composée de macromolécules sécrétées par les cellules et organisées en réseau tridimensionnel. Elle est composée de :

• Fibres notamment de collagènes (40%), élastines.
• Glycoprotéines comme fibronectine, laminaire (lame basale).
• Polysaccarides comme de glycosaminoglycanes, protéoglycanes.
• Eau, ions, aa.

Note

une partie des substances est produite par les cellules puis relâchée dans le MEC.

La matrice extracellulaire (MEC) est impliquée dans :

• La nutrition cellulaire et le stockage.
• Dans la polarité des cellules càd dans la forme, son organisation et son fonctionnement.

Elle possède des propriétés :

• Soutient et assise.
• Pour permettre aux cellules de s'y déplacer (par exemple, aux cellules immunitaires pour rejoindre le lieu d'une infection).

Les cellules principales qui synthétisent les composants de la MEC sont :

• Les fibroblastes (cellules fusiforme).
• Les ostéoblastes dans les os.
• Les chondroblastes dans le cartilage.

Interaction des cellules avec la MEC

Les cellules interagissent avec la MEC par l'intermédiaire de protéines transmembranaires.

Cytokine famille de récepteurs membranaires la plus répandue. Elle comprend notamment les Interleukines.

La membrane de basale

De nombreux tissus sont séparés de la MEC par une membrane de basale, un assemblage de protéines et glycoprotéines extracellulaires fabriqué par les cellules épithéliales et les cellules du [[tissu conjonctif]].

La membrane basale est composée de :

• lame basale.
• lame réticulaire d'origine conjonctive.

La lame basale contient notamment une glycoprotéine spécifique de structure en croix appelé laminine.

Remodelage de la MEC

Deux familles d'enzymes participent au remodelage de la MEC :

• MMP (métalloprotéases matricielles). Elles sont chargées de dégrader les composants de la matrice extracellulaire et interviennent dans de nombreux processus physiologiques : cicatrisation, angiogenèse, embryogénèse... Elles ont besoin de zinc \(Zn^{2+}\) pour fonctionner.

• ADAM (A disintegrin and metalloprotéinase).

  • Activité de protéase. Elles peuvent par exemple libérer des protéines accrochées sur la membrane plasmique coté extracellulaire.
  • Régulation des intégrines en interagissant avec elles.

Protéase (ou peptidase) protéine qui coupe des liaisons peptidiques.

Angiogenèse processus de croissance de nouveaux vaisseaux sanguins.

Métastase zone de croissance cellulaire qui a lieu à un endroit différent de celui des cellules parentes. Des ancêtres ont migré hors du foyer primaire.

Composition de la MEC

Réticuline protéine présente dans la fabrication des fibres.

Le collagène

Le collagène constitue 25% des protéines totales et jusqu'à 80% des protéines présentes dans les tissus conjonctifs. Il assure la cohésion entre les tissus et les organes en fournissant une résistance mécanique à l'étirement. C'est la structure du collagène qui détermine sa fonction. Par exemple, les fibres à striation du collagène I périodique présentes dans les os, tendons, dentine, peau confère une résistance à l'étirement. Ces striations sont liées à une configuration décalée.

Le collagène peut servir :

• Support.
• Résistance à l'étirement.
• Liaison entre les molécules.
• Liaison à la cellule en s'associant avec les hémidesmosomes.

Chaque fibrilles est formé de trois chaines enroulées en hélice. Plusieurs fibrilles interagissent pour former des fibres de collagène. Elles sont associées :

• en longueur (les unes à la suite des autres)
• en largeur (épaisseur ou diamètre).

Note

Le collagène peut être mis en évidence en utilisantdu bleu d'aniline.

Elastines

Les fibres élastiques sont particulièrement présentes dans la MEC des organes qui varient de volume (comme les poumons, les artères). Elles sont synthétisées par les fibroblastes ou les cellules musculaires.

Les fibres élastiques sont organisées en réseau. L'élastine est associée en fibrille grâce à des glycoprotéines (fibrilline ou MAGP).

Les fibres élastiques sont dégradées par les élastases, des protéines sécrétées par les fibroblastes et les polynucléaires neutrophiles.

Note

L'élastine peut être mis en évidence avec une coloration à l'orcéine alcoolique.

Glycoprotéines

Elles assurent :

• Les interactions entre les constituants de la MEC.
• L'adhérence entre les cellules et la MEC.

Glycoprotéines à connaitre :

• La fibronectine est un constituant de la matrice extracellulaire interagit avec les intégrines et le collagène.

• Les intégrines se lient généralement avec la matrice extracellulaire. Elles sont capables d'interagir avec :

  • Des molécules de signalisation contrôlant la migration, la survie, la prolifération et la différenciation.
  • Des protéines d'adhésion cellulaire comme igcam.

• Les sélectines présentes notamment dans les cellules endothéliales et les leucocytes. Elles servent notamment de reconnaissances intercellulaires et dans les phénomènes d'adhérence. La liaison est calcium dépendante.

Polysaccharide

Les polysaccharides servent à créer une pression de gonflement en attirant l'eau. On distingue principalement :

• Glycosaminoglycanes organisées en maille.
• Protéoglycanes une combinaison de glycosaminoglycanes et de protéines. Elles servent également dans des voies de transduction de signal.

La peau

L'épiderme est un tissu épithélial stratifié, pavimenteux, squameux. Il est composé successivement des couches : basale, épineuse, granuleuse, cornée.

Le derme est un tissu conjonctif riche en vaisseaux sanguins et en terminaisons nerveuses constitué d'une matrice extracellulaire riche en collagène et en élastine.

L'épiderme est composé de :

• cellules de Langerhans, un type de cellules dendritiques. Elles sont présentes dans l'épiderme à proximité de la couche de basale.
• kératinocytes qui interagissent avec la lame basale par les hémidesmosomes.
• Mélanocytes.
• Cellule sébacées, des glandes qui sécrètent le sébum.