ADHERENCE ET JONCTIONS

• Adhérence cellulaire


  Ensemble des mécanismes cellulaires et moléculaires permettant l'adhésion des cellules entre elles ou au milieu qui les entoure
• L'adhérence est indispensable à la formation, au maintien et au fonctionnement des tissus
• L'adhérence régule la croissance, la migration, la prolifération et la mort de la cellule
• CAM


  Cell Adhesion Molecules, molécules d'adhérence permettant à deux cellules d'adhérer entre elles

  
• SAM


  Substrate Adhesion Molecules, molécules d'adhérence permettant à une cellule d'adhérer à la matrice extracellulaire

  
• Principales CAM/SAM


  • Ig-CAM
  • Cadhérines
  • Intégrines
  • Sélectines
• Ig-CAM


  • Glycoprotéines monomériques assurant des liaisons homophiliques ou hétérophiliques
  • 1 à 7 domaines extracellulaires avec ancrage dans la membrane plasmique

  
• Cadhérines


  • Principales protéines de l'adhérence intercellulaire
  • Nécessitent la présence de Ca2+ pour se lier
  • 5 domaines extracellulaires Ca2+ dépendants
  • Interaction avec le cytosquelette

  
• Intégrines


  • Glycoprotéines de type hétérodimères composés d'une chaine α et d'une chaine β transmembranaires
  • Lient la cellule à la matrice extracellulaire

  
• Sélectines


  • Glycoprotéines à un seul domaine transmembranaire de la famille des lectines
  • Présentes dans les cellules du compartiment vasculaire

  
• Les CAM/SAM interviennent au cours du développement embryonnaire, chez l'adulte normal pour la maintenance des épithéliums et la réparation tissulaire, et dans certains processus pathologiques comme l'inflammation ou le cancer
• Les interactions entre CAM peuvent être homotypiques ou hétérotypiques, homophiliques ou hétérophiliques
• Une interaction homophilique est généralement également homotypique
• Intégrines


  Molécules auxquelles la vellébrane peut se lier

  
• La vellébrane peut se lier à au moins 5 intégrines
• La laminine peut se lier à au moins 5 intégrines
• Rôles des intégrines


  • Fixation à la MEC (contacts focaux)
  • Transmission d'informations : un signal engendre la fixation d'une intégrine sur la MEC ; un autre signal entrainera le détachement de l'intégrine. Cela déclenche une cascade de signalisation cellulaire
  • Contribution à la migration des fibroblastes et des leucocytes au sein de la MEC : leur phosphorylation leur permet de se dissocier du cytosquelette et de la MEC, la cellule peut alors avancer sur son support
• Sélectines


  Glycoprotéines à un seul domaine transmembranaire de la famille des lectines, présentes dans les cellules du compartiment vasculaire : cellules endothéliales, leucocytes et plaquettes sanguines

  
• Sélectines


  • Leur domaine de type lectine, formé d'oligosaccharides sulfatés, dépendant du calcium, est fixé par O-glycosylation
  • Elles agissent sous forme monomérique
  • Elles interagissent avec des mucines (glycoprotéines proches des lectines) présentes sur la membrane des cellules endothéliales et des leucocytes
  • Leur présence n'est pas permanente et nécessite une induction (stimulation) cellulaire
  • Elles ne forment pas de systèmes de jonctions, mais elles participent tout de même à des phénomènes d'adhérence

  
• Rôles des sélectines


  • Permettre l'interaction des cellules endothéliales avec les globules blancs (leucocytes, munis de L-sélectines) permettant de les faire migrer pour combattre une infection
  • Permettre aux neutrophiles d'adhérer au thrombus formé par des plaquettes munies de P-sélectines, dans un tissu en voie de cicatrisation
• Famille des sélectines


  • L-sélectine (présente sur les leucocytes)
  • P-sélectine (présente dans les plaquettes et dans les cellules endothéliales stimulées)
  • E-sélectine (présente dans les cellules endothéliales activées)

  
• Rôles des sélectines


  • Reconnaissance et interactions entre cellules du compartiment vasculaire
  • Adhérence des leucocytes à l'endothélium vasculaire pour migrer vers la MEC
  • Inhibition de contact
  • Modulation de l'adhérence

  
• Autres types de CAM : Mucines
• Jonctions


  Systèmes formés par les CAM/SAM à l'échelle cellulaire
• Types de jonctions


  • Jonctions intercellulaires
  • Jonctions avec la MEC
• Degrés d'étroitesse des jonctions intercellulaires

  • Peu étroites : jonctions de type adherens (zonula adherens et macula adherens)
  • Très étroites : jonctions serrées et jonctions communicantes

  
• Surfaces occupées par les jonctions

  • Petite surface arrondie = macula
  • Bande faisant le tour de la cellule = zonula
  • Surface intermédiaire entre les deux précédentes (plage irrégulière) = fascia
• Grands groupes de jonctions

  • Jonctions étanches = jonctions serrées
  • Jonctions communicantes = jonctions de type gap ou nexus
  • Jonctions d'ancrage = zonula adherens et macula adherens, hémidesmosomes
• Jonctions serrées


  Rapprochement étroit et localisé des membranes de deux cellules voisines qui limite considérablement le passage des solutés par l'espace intercellulaire
• Jonctions serrées


  • Présentes le plus souvent dans les tissus épithéliaux
  • Forment une ceinture = zonula (ou anneau) autour de la cellule
  • Séparent le domaine apical du domaine baso-latéral de la cellule
  • Compositions protéiques et lipidiques membranaires différentes de part et d'autre

  
• Molécules impliquées dans les jonctions serrées

  • Occludine
  • Claudine
  • JAM (junctional adhesion molecule)
  • ZO1 et ZO2 (protéines intracellulaires)

  
• Les protéines des jonctions serrées forment un réseau de fibrilles qui délimite le domaine apical des cellules épithéliales (ou le domaine membranaire latéral des cellules endothéliales)

  
• Mise en évidence expérimentale de la fonction de barrière des jonctions serrées, au niveau intestinal


  • Molécule fluorescente placée dans la lumière ne peut pas s'infiltrer entre les cellules épithéliales
  • Marqueur opaque aux électrons ne traverse pas la jonction serrée
• Rôles des jonctions serrées

  • Cohésion des tissus épithéliaux (et assimilés)
  • Entrave à la circulation des protéines transmembranaires (et des lipides membranaires)
  • Etanchéité/imperméabilité

  
• Jonctions communicantes


  Permettent aux cellules de se comporter comme un syncytium (syncytium fonctionnel)
• Jonctions communicantes


  • Cellules adjacentes unies par de petits canaux intercellulaires tubulaires, sur leurs faces latérales
  • Chaque canal intercellulaire est formé de l'aboutement de 2 hémi-canaux appelés connexons, appartenant à la membrane de chacune des 2 cellules adjacentes
  • Chaque connexon est constitué de 6 sous-unités protéiques appelées connexines
  • Pas d'interaction avec des protéines cytoplasmiques, ni avec le cytosquelette
• Rôles des jonctions communicantes

  • Permettre des passages directs d'électrolytes et petites molécules (jusqu'à 1,5 kD) selon leur gradient de concentration
  • Contrôle de l'ouverture/fermeture des canaux intercellulaires par divers facteurs (pH, Ca2+, AMP cyclique, différence de potentiel trans-jonctionnel)
• Jonctions d'ancrage intercellulaire


  Permettent à des groupes de cellules d'agir comme des unités structurales solides en associant les éléments du cytosquelette d'une cellule à ceux d'une autre

  
• Types de jonctions d'ancrage intercellulaire

  • Zonula adherens
  • Desmosomes (= macula adherens)

  
• Zonula adherens


  • Sites de liaison pour les filaments d'actine