11- Jonctions cellulaires, adhésion cellulaire et matrice extracellulaire (chapitre 11) Flashcards
(77 cards)
1
Q
Décrivez la fonction des épithéliums simples.
A
- Possèdent une asymétrie fonctionnelle : le côté basal est ancré à la membrane basale et le côté apical se trouve vers la lumière de l’organe.
- Barrière à perméabilité sélective
- Effectuent du transport vectoriel (unidirectionnel).
- Sécrétion
- Transport actif
2
Q
Décrivez les tissus épithéliaux.
A
- Délimitent la frontière entre l’environnement externe et l’intérieur des organismes.
- Tapissent les cavités internes du corps
3
Q
Quels 3 rôles les jonctions intercellulaires doivent remplir pour permettre aux épithéliums d’accomplir leurs fonctions?
A
1) Rôle de ciment intercellulaire
- Forme barrière cohérente, permet de sceller l’espace intercellulaire et de donner une imperméabilité
2) Rôle de joint d’étanchéité
3) Communication cellulaire
4
Q
Nommez les 2 différents types de jonctions adhérentes.
A
- Zonula adherens
- Desmosomes
5
Q
Que permettent et forment les zonula adherens ?
A
Permettent la cohésion des cellules épithéliales et donc la formation d’un tissu résistant aux tensions mécaniques. Forment une ceinture d’adhésion près de l’apex des cellules.
6
Q
Décrire la zonula adherens
A
- Enrichissement protéique
- Connection indirecte entre complexe transmembranaire (E-cadhérine ou Nectine) et cytosquelette (MF d’actine parallèles à la membrane plasmique) d’une cellule à l’autre via deux protéines adaptatrices cytoplasmiques (1. b-cadhérine et 2. a-cadhérine)
7
Q
Par quoi est stabilisée la forme fonctionnelle de la E-cadhérine ?
A
Par le calcium. Il lie la partie charnière entre les domaines cadhérines.
8
Q
Quels sont les 5 rôles de la zonula adherens ?
A
- Cohésion des cellules épithéliales.
- Assure une résistance mécanique à la tension mécanique.
- L’anneau d’actine à la zonula adhérens est contractile. Moteur important de la morphogenèse de plusieurs tissus.
- Permet contact intime entre cellules, ce qui favorise la signalisation.
- L’adhésion cellule-cellule joue un rôle dans la reconnaissance cellulaire et régule le comportement et le devenir des cellules.
9
Q
Décrire E-cadhérine
A
- Fait partie d’une super famille des cadhérines.
- Un seul domaine transmembranaire
- Les membres de cette famille sont caractérisés par la présence d’un domaine cadhérine conservé au niveau du domaine extracellulaire. Contient 5 domaines cadhérines du côté extracellulaire.
10
Q
Comment est le récepteur d’adhésion de l’E-cadhérine ?
A
Homotypique (son ligand est une autre molécule de E-cadhérine à la surface de la cellule voisine).
11
Q
Dans quoi sont impliquées E-cadhérines ?
A
Signalisation cellulaire. Ils transmettent des signaux qui inhibent prolifération, favorisent différenciation des cellules et sont nécessaires à survie des cellules EP (donc bloque l’apoptose). E-cadhérine coordonne comportement et le devenir d’une cellule à l’intérieur d’un tissu
12
Q
Dans quoi est-ce que la E-cadhérine joue-t-elle un rôle clé ?
A
Dans l’homéostasie des tissus au niveau de l’EP intestinal par exemple puisqu’il implique une coordination entre la prolifération, la différenciation et l’apoptose des cellules EP intestinales.
13
Q
Que se passe-t-il avec E-cadhérine lors de la formation du tube neuronal ?
A
Il y a perte d’expression de la E-cadhérine. Une autre protéine la N-cadhérine est exprimée. Les deux protéines n’ont pas d’affinité ensemble, alors il va y avoir séparation du tube neural de l’épiderme avec l’aide d’une contraction de l’acto-myosine. Ensuite, un sous-groupe de cellules de la crête neurale perd l’expression de la N-cadhérine et vont migrer dans l’embryon. Ils peuvent alors se réassembler ailleurs dans le corps en réexprimant la N-cadhérine. Ils permettent la formation des neurones et des cellules satellites.
14
Q
Comment se fait l’interaction E-cad-E-cad ?
A
Via les domaines cadhérines. Leur liaison en cis est faible donc il y a multimérisation des E-cadhérines pour renforcir l’adhésion. La liaison cadh-cadh est également fortifiée par l’interaction en trans de tous les ectodomaines cadhérines.
15
Q
Décrire Nectine
A
- Fait partie de la super-famille des immunoglobulines, mais ne nécessite pas de calcium.
- La nectine participe à des interactions homotypiques et forme des multimères cis et trans.
- La nectine est liée indirectement aux MF d’actine via l’Afadine (protéine adaptatrice).
16
Q
À quoi vont adhérer les domaines immunoglobulines ?
A
À des molécules de nectine sur la cellule voisine. Il y a aussi une agglomération des protéines.
17
Q
Que forment les desmosomes ?
A
Forment des points d’adhésion éparpillés sur la membrane latérale. Contrairement à la ZA, ils ne ceinturent pas la cellule. Il y a une forte concentration de protéines au niveau du desmosome.
18
Q
Que peuvent permettre les desmosomes ?
A
Permettent la cohésion des cellules épithéliales et donc la formation d’un tissu résistant.
19
Q
Que connectent les desmosomes ?
A
Connecte le complexe transmembranaire au cytosquelette (MF d’actine) d’une cellule à l’autre via une protéine adaptatrice cytoplasmique. Permet de distribuer la tension à toutes les autres cellules, donc peut résister à une tension beaucoup plus grande.
20
Q
Quelle est la composition des desmosomes ?
A
- Protéines transmembranaires de la famille des cadhérines (desmogléine et desmocolline).
- Plakophiline et plakoglobine sont apparentés à la béta et l’alpha caténine.
- La desmoplakine est une protéine adaptatrice qui relie la plakoglobine avec les filaments intermédiaires (kératine au niveau des cellules EP). Pas d’équivalent de la desmoplakine au niveau de la ZA.
21
Q
Quelles sont les 2 fonctions des desmosomes ?
A
- Résistance aux stress mécaniques
- Peuvent-être impliqués dans la signalisation intracellulaire, mais pas bcp de recherches à ce sujet.
22
Q
Vrai ou Faux. L’EDTA dans la trypsine chélate le calcium est présent dans la partie charnière entre les domaines cadhérines pour dissocier les cellules.
A
vrai
23
Q
Vrai ou Faux. Il y a interaction entre les deux systèmes d’adhésion présents à la zonula adherens. La E-cadhérine et la nectine ne sont pas indépendants.
A
vrai
24
Q
Vrai ou Faux. Si on bloque la fonction des cadhérines, il n’y aura pas de morphogenèse ni d’embryogenèse.
A
vrai
25
Vrai ou Faux. L'adhésion intercellulaire sélective permet à des cellules de vertébrés de se rassembler en tissus organisés.
Vrai. Si on mélange des cellules exprimant des récepteurs d'adhésion différents (ex. E-cadhérine qui est spécifique aux cellules épithéliales et N-cadhérine qui est spécifique aux neurones), elles vont se ségréguer et s'associer avec leurs semblables (adhésion homotypique). Elles permettent de donner une spécificité d'adhésion aux cellules qui les expriment. Les cellules ont plus d'affinité pour des partenaires avec un niveau semblable de récepteurs d'adhésion à leur surface.
Les cellules qui expriment plus un récepteur d'adhésion spécifique à leur surface interagissent avec d'autres cellules avec un niveau élevé d'expression à la E-cadh. Plus l'expression est forte, plus elles ont tendance à se retrouver au centre.
26
Un de vos collègues a remplacé le gène codant pour la E-cadhérine par celui codant pour la N-cadhérine chez la souris. Ces embryons n’expriment donc pas la E-cadhérine. En contre partie, ils possèdent deux copies du gène N-cadhérine, soit le gène normal et une copie supplémentaire au locus E-cadhérine. Au stade 16 cellules, l’adhésion cellule-cellule est normale dans les embryons exprimant uniquement la N-cadhérine. Votre collègue émet alors l’hypothèse que la N-cadhérine peut remplacer fonctionnellement la E-cadhérine et que ces embryons se développeront normalement. Est-ce qu’il a raison?
Non, il n'y aura pas de différenciation cellulaire, donc il n'y aura pas de tri cellulaire. Les tissus ne pourront pas se former normalement. Aussi, la E-cadh ne sert pas juste à lier des cellules entres elles, elle est aussi un récepteur de signalisation. Une fois que la E-cadh est engagée, elle va aussi initier des cascades de signalisation. Elle est impliquée dans l'organisation du cytosquelette et l'expression des gènes. La E-cadh inhibe la prolifération, favorisent la différenciation des cellules EP et sont nécessaires à la survie des cellules épithéliales.
27
Quels processus cellulaires sont altérés dans le cancer?
- Prolifération
- Différenciation (fonctionnelle et morphologique)
- Apoptose (survie cellulaire)
- Migration
- Métabolisme
La E-cadhérine contrôle plusieurs de ces fonctions, donc peut limiter la tumorogenèse et la progression tumorale.
28
Un collègue découvre un nouveau virus causant le cancer. Il met en évidence la protéine BMO7000 qui stimule la dégradation de la E-cadhérine. Il affirme alors qu’il a découvert comment ce virus cause le cancer. Commentez cette affirmation.
Cette affirmation est fausse. Ce n'est pas suffisant pour causer le cancer. En effet, la E cadhérine dans une cellule saine, si elle n'est pas liée à une autre cellule, induira un signal d'apoptose. Cependant, si la cellule est une cellule tumorale, elle possédera des signaux lui permettant d'échapper à l'apoptose. Ce signal avec la dégradation des E-cadhérine est un mélange dangereux. La cellule pourra se métastaser. Dans ce cas-ci, la cellule était déjà une cellule cancéreuse. La dégradation des E-cadhérines peut favoriser la prolifération, mais peut aussi causer l'apoptose des cellules. Ceci fait en sorte que la dégradation de la E-cadhérine n'était pas la cause d'un cancer. La E-cadhérine n'est pas un suppresseur de tumeur à proprement parler.
29
Décrivez les jonctions serrées.
- Pas une jonction d'adhérence.
- Scellent l'espace intercellulaire pour empêcher la diffusion passive.
- Situées près de l'apex des cellules, juste au dessus de la ZA.
- Sont continues et ceinturent la cellule.
- Réseau formé de points de contact entre les membranes plasmiques des cellules voisines. Des protéines transmembranaires s'organisent en filaments. Chaque jonction serrée contient plusieurs de ces filaments qui ceinturent la cellule.
30
Quelles sont les 3 fonctions des jonctions serrées ?
1. Scellent l'espace intercellulaire, empêchent ainsi la diffusion passive entre les cellules. En combinaison avec du transport actif, cela permet aux EP d'ajuster la composition biochimique de part et d'autres du tissu (parfois contre un gradient de concentration).
2. Contribution à la cohésion intercellulaire est mineure par rapport à la ZA.
3. Jonctions serrées agissent comme un site d'échafaudage pour de nombreuses voies de signalisation qui influencent le comportement cellulaire. Par exemple, la protéine ZONAB est normalement séquestrée aux jonctions serrées. Lorsque l'intégrité des jonctions serrées est compromise (lorsqu'il y a dommage au tissu, il faut réparer le trou) , ZONAB se rend au noyau et favorise la prolifération cellulaire.
31
Quelles sont les composantes des jonctions serrées ?
Contiennent deux protéines transmembranaires :
Claudine et Occludine. Si la claudine est absente de la jonction serrée, cela les compromets. Mais si l'occludine est absente des jonctions serrées, cela ne les compromets pas. L'absence de l'occludine n'empêche pas la formation des jonctions serrées. Donc, cette protéines a un rôle accessoire.
32
Décrire les Claudines
- Ont 4 domaines transmembranaires.
- Elles ont des charges différentes au niveau de leur boucle extracellulaire. Ainsi, la combinaison de différentes claudines dans un tissu donné parmet une perméabilité spécifique par rapport aux ions.
33
Comment sont indirectement liées les composantes des jonctions serrées aux MF d'actine ?
Via les protéines adaptatrices ZO-1, ZO2 ou ZO3.
34
Vrai ou Faux. Le niveau d'imperméabilité des jonctions serrées peut varier d'un tissu à l'autre et dépend du nombre de filaments présents.
vrai
35
Vrai ou Faux. La ZA ne donne pas d'étanchéité au tissu.
vrai
36
Que se passe-t-il lorsque le tissu épithélial est endommagé ?
Les cellules en bordure de la brèche vont perdre le contact avec leurs voisines. La perte de signal émanant de la ZA et des jonctions serrées vont favoriser la prolifération et ainsi la cicatrisation.
37
Décrivez les jonctions lacunaires (GAP).
- Forment des points de contact intimes au niveau de la membrane latérale des cellules voisines.
- Forment des pores qui permettent un échange direct de petites molécules (jusqu'à environ 1500 Da, par exemple, ions, calcium, AMPc, eau, nucléotides, AA, vitamines, sucres simples).
- La taille des jonctions GAP peut varier en fonction du nombre de sous-unités.
38
Quelles sont les 4 fonctions des jonctions lacunaires (GAP) ?
1. Permet le passage de petites molécules solubles d'une cellule à l'autre.
2. Permettent de pallier aux besoins immédiats d'une cellule (ex. nutriments, aa, maintient de la stabilité/homéostasie).
3. Permettent aux cellules de communiquer via les seconds messagers et d'assurer une uniformité de la réponse.
4. Permettent une réponse coordonnée d'un groupe de cellules.
39
Quelles sont les composantes des jonctions lacunaires (GAP) ?
Composées de connexines et connexons
40
Décrire les connexines
- 4 domaines transmembranaires
- existe plus de 20 connexines
41
Quels sont les 2 types de connexons possibles ?
Connexons hétérométiques ou homomériques
42
Qu'est-ce qu'un connexon ?
Six connexines s'assemblent pour former un connexon, qui lui forme un pore dans la membrane plasmique.
43
Quelles conformations peuvent prendre les connexons ?
Peuvent être ouverts ou fermés, donc la cellule peut contrôler les échanges avec ses voisines. Une cellule pourrait fermer son connexon si les cellules voisines tombent en apoptoses, elles ne voudraient pas perdre tout leur contenu.
44
Vrai ou Faux. Les hémi-canaux (connexons non-appariés) peuvent sécréter des molécules qui influencent les cellules voisines (ex. des nucléotides).
vrai
45
Décrivez où se fait l'ancrage des jonctions d'ancrage à la base des cellules dans le cas des EP simples?
Se fait au niveau de la matrice extracellulaire (membrane basale).
46
Quelle est la fonction des jonctions d'ancrage à la base des cellules ?
Résistance aux forces de tension appliquées perpendiculairement à l'EP.
47
Décrivez les deux principaux types de matrice extracellulaire.
1. La membrane basale
- Fin feuillet de glycoprotéines organisées en un réseau dense.
- Composantes de la membrane basale sont produites par les cellules épithéliales.
2. La matrice extracellulaire des tissus conjonctifs
- Réseau de faible densité dans lequel se retrouvent les cellules.
- Fibroblastes produites par le mésenchyme.
48
Quelles sont les 5 fonctions de la membrane basale ?
1. Ancrage des tissus épithéliaux.
2. Filtre au niveau du glomérule du rein
3. Maintien de l'architecture des tissus/organes. Des cellules souches peuvent repopuler les microvillosité intestinales.
4. Influence le comportement cellulaire
5. Guide la migration des cellules
49
Décrire comment est la composition des membranes basales
- Réseau protéique complexe
- Mince, acellulaire, flexible et résistante
50
Quels sont les principaux constituants des membranes basales ?
1. laminines
2. Collagène IV
3. Nidogènes
4. Perlécane
5. Intégrines
51
Que sont les laminines ?
Organisateur principal de la structure en feuillet.
52
Que fait le collagène IV dans la membrane basale?
Ne forme pas de fibres, mais un réseau bidimensionnel (2D). Donne à la lame basale sa force élastique.
53
Que sont les nidogènes ?
Des agents réticulants
54
Qu'est-ce que le perlécane ?
Protéoglycane ayant une forte charge négative. Permet une forte rétention d'ions, apporte de l'eau par osmose. C'est ce qui fait en sorte que la lame basale est un gel hydraté. Résiste à la pression.
55
Que font les intégrines ?
Ancrent la cellule et permettent d'organiser la cellule en un feuillet bidimensionnel
56
Pourquoi n'y a-t-il pas de contact possible entre les cellules épithéliales et les cellules du tissu conjonctif ?
En raison de la présence de la membrane basale
57
Que font les MMPs (protéases) sécrétées par les cellules immunitaires?
- Elles peuvent aller éliminer des cellules infectées ou autres.
- Peuvent dégrader la matrice extracellulaire
58
En condition pathologique, que peuvent acquérir les cellules cancéreuses ?
Un phénotype plus agressif. Elles peuvent dégrader la membrane basale pour rejoindre la circulation sanguine. Il y a ensuite perte de l'identité des cellules épithéliales, donc de la E-cadhérine et migrent dans la circulation sanguine.
59
De quoi dépend l'organisation de la lame basale ?
Dépend de l'autoassemblage des lamines et du collagène IV, ainsi que de l'interaction avec les cellules (principalement épithéliales).
60
Décrivez la composition des laminines.
- Grosses protéines hétérotrimériques composées d'une sous-unité a, ß et gamma.
- Il existe plusieurs isoformes de chaque sous-unité, donc une grande variété de laminines qui procurent des propriétés distinctes aux lames basales des différents tissus.
61
Comment s'autoassemblent les laminines ?
En feuillet in vitro
62
Dans quoi est0ce que les laminines jouent-elles un rôle clé ?
Dans la formation et l'organisation de la lame basale
63
Par quoi peuvent être reconnues les différentes laminines ?
Par des récepteurs spécifiques (intégrines)
64
Que sont les intégrines ?
Les intégrines sont des hétérodimères transmembranaires composés d’une sous unité α et d’une sous-unité β. Il existe plusieurs sous unité α et β, donc plusieurs récepteurs différents qui montrent une spécificité envers différentes composantes de la matrice extracellulaire (laminines, collagène et fibronectine).
65
Comment sont liées les intégrines du côté cytoplasmique ?
Sont liées au cytosquelette d’actine via des protéines adaptatrices (vinculine et taline), permettant ainsi de créer un lien indirecte entre la matrice extracellulaire et le cytosquelette des MF d'actine (ancrage solide).
66
Qui sont les principaux principaux récepteurs de la matrice extracellulaire ?
Les intégrines
67
Décrivez les hémidesmosomes.
- Implique l'intégrine α6β4 qui se lie aux filaments intermédiaires (kératine pour c EP).
- Plectine lie l'intégrine via la dystonine à la kératine.
68
Quelle est la fonction des hémidesmosomes ?
Attachement physique des cellules.
69
Vrai ou Faux. La majorité des intégrines sont liées aux microfilaments d'actine.
Vrai. Il existe cependant une exception. L'intégrine alpha6béta4 est plutôt liée aux filaments intermédiaires pour ainsi former les hémidesmosomes, qui contribuent fortement à l'attachement physique des cellules.
70
Vrai ou Faux. La force d'adhésion des intégrines est relativement faible. Alors, il y a aggrégation des intégrines pour procurer une adhésion cellule-matrice solide. L'aggrégation des intégrines forme des points d'adhésion focaux, qui sont riches en intégrines et en molécules de signalisation. Les microfilaments viennent s'ancrer dans les points d'adhésion focaux.
Vrai
71
Vrai ou Faux. La conformation des intégrines oscille entre une conformation fermée/inactive et ouverte/active.
Vrai.
72
Comment est initiée la forme active/ouverte des intégrines ?
Par la liaison de l’intégrine à son ligand spécifique possédant un motif RGD (activation outside-in). De plus, la liaison de protéines cytoplasmiques au domaine intracellulaire peut mener à la forme active.
73
Vrai ou faux. La capacité de liaison des intégrines dépend seulement de la disponibilité du ligand.
Faux, peut également être activée par des signaux provenant de l’intérieur de la cellule (activation inside-out).
74
Quels sont les rôles des intégrines?
1. Médiateurs clés de l'adhésion cellule-matrice.
2. Médiateurs clés dans la motilité cellulaire
- La liaison intégrine-matrice est dynamique (assemblage/désassemblage).
3. Impliqués dans la signalisation cellulaire
- Les intégrines sont des récepteurs d'adhésion, mais aussi de signalisation intracellulaire.
- Liaison du ligand à l'intégrine, provoque une cascade de signalisation qui influence le comportement de la cellule.
75
Que permet la signalisation cellulaire par les intégrines ?
1. D'activer la prolifération cellulaire. Entre autre, l'étalement des cellules favorise leur prolifération.
2. D'établir l'axe de polarisation des cellules épithéliales.
3. Favoriser la différenciation cellulaire
4. Maintient de la survie cellulaire (anoïkose).
76
Pourquoi est-ce que l'anoïkose (survie cellualire) est-elle importante ?
Ce mécanisme est important pour s'assurer que les cellules ne quittent pas leur tissu d'origine (similaire à la perte de contact cadh-cadh, la redondance fonctionnelle assure une production accrue). Si la cellule n'a pas de lamine, elle meurt.
77
Les intégrines favorisent des processus cellulaires incompatibles. Comment réconcilier la prolifération et la différenciation cellulaire dans un contexte tissulaire?
- La lame basale est continue, mais hétérogènes. On ne retrouve pas les mêmes constituants partout. Les lamines seront différentes dans la membrane basale au niveau de l'EP intestinal par exemple. Il y a un renouvellement constant, des cellules sont produites tandis que d'autres sont éliminées. Si le signal d'apoptose augmente en haut de la microvillosité, des cellules meurent, ainsi, la densité cellulaire diminue.
- Chacune des cellules s'étalent et cela affecte jusqu'au fond de la crypte.
- Quand la densité cellulaire augmente, la cellule ne favorise pas la prolifération, par contre, quand il y a étalement, la prolifération est favorisée.
