Biocel 2 UE1F

R : Elles comportent de nombreux points de contact appelés crêtes jonctionnelles ou lignes de fermeture.
À chaque point, les deux membranes sont accolées par des interactions entre protéines membranaires, comme une fermeture éclair.
La multiplication de ces contacts produit une très forte étanchéité et empêche le passage des solutés entre les cellules.

• Les protéines transmembranaires appartiennent notamment aux familles des occludines et claudines.
• Leurs domaines extracellulaires assurent le contact entre membranes voisines.
• Côté intracellulaire, des protéines périphériques ZO-1 à ZO-3 servent d’adaptateurs avec le réseau sous-membranaire de spectrine et d’actine.

R : Il existe environ une vingtaine de gènes codant des claudines, avec des combinaisons propres aux différents épithéliums.
Chez des souris dont le gène de la claudine 1 est inactivé, les souriceaux meurent rapidement car leur épiderme ne les protège plus correctement de la déshydratation.

Elles : scellent les cellules adjacentes ; forment une barrière régulant le flux des molécules dans l’espace intercellulaire ; limitent la diffusion latérale des constituants membranaires ; participent au maintien de l’hydratation des couches granuleuses et cornées de l’épiderme ; permettent le filtrage sélectif des épithéliums.

Le glucose : 1)entre dans l’entérocyte au pôle apical grâce à un symport actif ; 2) traverse le cytoplasme ; 3) est exporté au pôle basal vers les vaisseaux sanguins grâce à un autre transporteur.
Les jonctions serrées empêchent le glucose de passer entre les cellules : il doit obligatoirement traverser les entérocytes.

Elles empêchent la libre diffusion latérale des lipides et protéines membranaires entre les régions apicale et basolatérale.
Ainsi : les transporteurs apicaux restent au domaine apical ; les transporteurs basolatéraux restent au domaine basolatéral.

Elles mettent en relation : les membranes plasmiques ; le cytosquelette ; la matrice extracellulaire.
Elles participent au maintien de la forme cellulaire et sont particulièrement développées dans les tissus soumis à de fortes contraintes mécaniques.

Elles associent : des protéines membranaires d’adhérence ; des protéines intracellulaires d’ancrage ; des protéines du cytosquelette.
Les protéines transmembranaires assurent l’adhérence par leur domaine extracellulaire et sont reliées au cytosquelette par leur domaine cytoplasmique, via des protéines d’ancrage.

R : C’est une jonction entourant complètement la cellule, donc une zonula.
Elle forme une bande d’environ 200 nm de large, située près de l’extrémité apicale, sous la zonula occludens.
Elle est particulièrement importante dans les épithéliums soumis à de fortes tensions mécaniques.

R : La ceinture relie indirectement les microfilaments d’actine de cellules voisines.
Ces filaments : tapissent la membrane du côté cytoplasmique ; forment un anneau ; participent à la trame terminale servant notamment de point de départ aux filaments des microvillosités.

Les cadhérines sont des glycoprotéines transmembranaires à traversée unique.
Elles : établissent des liaisons homophiles ; possèdent une région extracellulaire constituée de 5 domaines répétés ; dépendent de la présence de Ca²⁺ pour leur conformation tridimensionnelle et leurs interactions.

De nombreuses cadhérines sont rangées parallèlement et associées deux par deux.
La multiplication des interactions produit une force bien supérieure à celle d’une interaction isolée, mais leur dissociation peut rester rapide.
Le système fonctionne comme un velcro, permettant assemblage et désassemblage au cours : du développement ; du renouvellement des tissus adultes.

La liaison n’est pas directe.
Le domaine intracellulaire des cadhérines possède des sites de fixation pour des caténines, qui assurent la liaison avec les filaments d’actine.
Les cadhérines sont donc des molécules d’adhérence cellulaire, ou CAM.

R : Elles génèrent un réseau transcellulaire qui : maintient la forme de l’épithélium ; permet sa déformation.
Une anomalie d’expression ou de fonctionnement d’une protéine de ces jonctions peut favoriser la transformation de cellules cancéreuses en cellules invasives et métastatiques.

R : Ce sont des points de contact ponctuels entre cellules voisines.
Ils : fonctionnent comme des rivets ; assurent l’adhérence entre cellules ; constituent des points d’ancrage pour les filaments intermédiaires ; participent au maintien de la forme cellulaire et à la résistance mécanique du tissu.

R : Ce sont des points de contact ponctuels entre cellules voisines.
Ils : fonctionnent comme des rivets ; assurent l’adhérence entre cellules ; constituent des points d’ancrage pour les filaments intermédiaires ; participent au maintien de la forme cellulaire et à la résistance mécanique du tissu.

Le pemphigus et certains lupus sont associés à la production d’anticorps anti-cadhérines.
Ces anticorps se fixent sur les jonctions cellulaires, désorganisent les épithéliums et entraînent notamment des décollements bulleux de la peau.
Le cours indique un traitement par corticoïdes et immunosuppresseurs.

Des fascia adherens sont notamment rencontrés dans : les cardiomyocytes ; le stratum spinosum de l’épiderme.
Des fascia occludens sont présents entre les cellules endothéliales de la barrière hémato-encéphalique.

Contrairement aux jonctions serrées, elles créent des voies de passage entre deux cellules voisines.
Elles connectent directement leurs cytoplasmes et permettent le passage rapide de petites molécules, ce qui permet une réponse coordonnée des cellules.

Elles sont situées sur les faces latérales des cellules épithéliales.
Elles forment des plaques d’environ 10 à 200 nm de diamètre.
Elles contiennent plusieurs centaines de structures appelées connexons, regroupées densément dans la membrane.

R : Les connexons sont des cylindres hexagonaux constitués de sous-unités de connexine, qui sont des protéines transmembranaires.
Un canal associe 2 connexons contigus, un provenant de chaque cellule.
Leur alignement forme un canal central reliant les deux cytoplasmes.

Le canal est sélectif et laisse passer de petites molécules hydrophiles de taille ≤ 1 kDa.
Le cours cite notamment : des ions ; des acides ; des sucres ; des seconds messagers, comme les nucléotides cycliques.
Les molécules plus grosses ne peuvent pas emprunter ces passages.

RLeur perméabilité peut être modulée notamment par : le pH ; la concentration locale en Ca²⁺.
À faible concentration de Ca²⁺, les connexines sont inclinées et le canal est ouvert.
À forte concentration, les sous-unités deviennent perpendiculaires au plan de la jonction et le canal est fermé.

R : La dopamine diminue leur perméabilité.
Sans dopamine, un fluorophore injecté dans un neurone peut diffuser vers les neurones voisins lorsque les Gap sont ouvertes.
Après action de la dopamine, le fluorophore reste dans le neurone injecté : les jonctions Gap sont fermées.

R : La dopamine diminue leur perméabilité.
Sans dopamine, un fluorophore injecté dans un neurone peut diffuser vers les neurones voisins lorsque les Gap sont ouvertes.
Après action de la dopamine, le fluorophore reste dans le neurone injecté : les jonctions Gap sont fermées.

Les cellules sont ancrées à la lame basale, une matrice extracellulaire contenant notamment : du collagène ; des glycosaminoglycanes ; des glycoprotéines.
Deux grands systèmes d’ancrage à la matrice sont distingués : les hémidesmosomes ; les contacts focaux.

Les hémidesmosomes unissent la surface basale des cellules à la matrice extracellulaire.
Ils associent : des intégrines dans la membrane ;la laminine dans la lame basale ; des filaments intermédiaires de cytokératine ; une plaque cytoplasmique dense contenant notamment de la plectine.

Les deux utilisent des intégrines comme protéines membranaires d’adhésion.
La différence essentielle concerne le cytosquelette : hémidesmosomes → filaments intermédiaires ; contacts focaux → filaments d’actine.
Les contacts focaux peuvent être assemblés et désassemblés lors du déplacement des cellules.

Elles participent au contrôle : de la prolifération cellulaire ; de la mobilité ; du détachement des cellules de leur support.
Une altération de leur fonctionnement intervient dans la dissémination de cellules cancéreuses métastatiques ayant perdu le contrôle de leur ancrage tissulaire et l’inhibition de contact.

Ce sont des protéines transmembranaires fonctionnant sous forme d’hétérodimères : une sous-unité α, qui lie le calcium ; une sous-unité β.
Chaque sous-unité : traverse une fois la bicouche lipidique ; possède un domaine C-terminal cytoplasmique très court ;possède un grand domaine N-terminal extracellulaire.
Les deux sous-unités sont associées sans liaison covalente.

Le génome code environ une quinzaine de sous-unités.
Leurs différentes associations permettent de nombreuses combinaisons α/β, donnant des spécificités d’interaction modulables.

Une cellule peut : mobiliser peu d’intégrines pour une interaction faible ; les regrouper dans un contact focal pour renforcer l’adhérence ; assembler et désassembler rapidement ses interactions lorsqu’elle se déplace.
Les intégrines peuvent adopter différentes conformations actives ou inactives, contrôlées par différents signaux.

La relation fonctionne dans les deux sens : des signaux reçus de l’extérieur peuvent activer les intégrines et modifier les capacités d’ancrage de la cellule ; réciproquement, l’ancrage à la matrice influence la réception de signaux contrôlant notamment la prolifération ou la mort cellulaire par apoptose.

Ces mécanismes interviennent notamment : pendant la mise en place des tissus ; au cours du développement ; lors de la réparation tissulaire ; pendant la migration de certaines cellules.

• CAM = molécules d’adhérence aux cellules (Cell Adhesion Molecules) : permettent l’adhérence cellule-cellule.
• SAM = molécules d’adhérence au substrat (Substrate Adhesion Molecules) : permettent l’adhérence cellule-matrice.

• Interaction homophile : les molécules qui interagissent sont du même type.
• Interaction hétérophile : les molécules qui interagissent appartiennent à des familles différentes.

Parmi les molécules citées dans le cours figurent : les cadhérines ; les CAM de la superfamille des immunoglobulines ; les intégrines ; les sélectines ; des protéoglycanes membranaires.
Leurs différentes combinaisons assurent les interactions entre cellules ou entre cellules et matrice.

Elles présentent : un petit domaine intracellulaire ; un long domaine extracellulaire, souvent formé de répétitions d’une même séquence peptidique.
Elles peuvent établir des interactions : homophiles ; hétérophiles ; ou les deux.
Leurs contacts extracellulaires sont associés à une mobilisation du cytosquelette intracellulaire, renforçant l’attache.

Ce sont des protéines : monomériques ; possédant un seul segment transmembranaire ; avec un long domaine extracellulaire comprenant plusieurs répétitions d’un domaine Ig-like.

Cette superfamille comporte de nombreux membres spécifiques de différents types cellulaires, par exemple NCAM ou VCAM.
L’interaction : se fait entre domaines Ig-like ; est indépendante du calcium ; peut être homophile ou hétérophile.
Le cours indique notamment : I : intercellulaires ; N : neuronales ; V : vasculaires ; P : plaquettaires ;E : endothéliales.

Les sélectines sont des glycoprotéines transmembranaires de la famille des lectines.
Leur domaine lectine reconnaît des motifs oligosaccharidiques présents sur des glycoprotéines ou glycolipides.
Ces motifs comportent souvent un acide sialique (NANA).
La reconnaissance est donc hétérophile.

• P : plaquettaire ;
• E : endothéliale ;
• L : leucocytaire.

Elles permettent des interactions transitoires et réversibles entre les leucocytes et les cellules endothéliales.
Elles participent ainsi au déplacement des leucocytes le long de la paroi des vaisseaux sanguins.

Des signaux inflammatoires attirent les leucocytes et les préparent à quitter la circulation pour rejoindre des tissus : endommagés ; infectés ; inflammés.
Le cours cite notamment des signaux chimiotactiques comme : IL-8 pour les neutrophiles ; MCP-1 pour les monocytes et les mastocytes.

1. Les sélectines contrôlent les interactions transitoires permettant le déplacement du leucocyte au contact de l’endothélium.
2. Les intégrines produisent une adhérence plus forte et permettent l’immobilisation du neutrophile sur l’endothélium.
3. Les CAM participent ensuite à son passage entre deux cellules endothéliales et dirigent son extravasion vers le tissu sous-jacent.
   Le leucocyte peut ainsi quitter la circulation sanguine en se faufilant entre les cellules endothéliales.

• MEB → renseigne sur la densité des microvillosités à la surface de l’épithélium.
• Cryofracture + MET → renseigne sur leur ultrastructure.
      Le cours précise que les microvillosités sont des prolongements en forme de doigt prenant racine dans la partie apicale du cytoplasme.

• Les stéréocils sont structurés par des filaments d’actine.
• Les cils possèdent un axonème constitué de microtubules.
  ⚠️ C’est important : malgré leur nom, les stéréocils ne sont pas de vrais cils.

Elles se trouvent : dans les crêtes ampullaires, à la base des trois canaux semi-circulaires ; dans les saccules et utricules, où elles sont recouvertes d’une membrane contenant des otolithes.
   Leurs déformations renseignent sur les mouvements de la tête et la gravité.

Dans les voies aériennes supérieures, notamment :

• fosses nasales ;
• trachée ;
• arbre bronchique.

Une inflammation sévère peut altérer la régénération de l’épithélium et peut conduire à un asthme chronique.
L’altération du mucus et du battement ciliaire peut également provoquer une obstruction des voies aériennes et évoluer vers une BPCO.

R : La dynéine intervient aussi dans des mouvements intracellulaires, notamment les transports vésiculaires.

R : Elle peut provoquer une immobilité du spermatozoïde, pouvant entraîner une stérilité.

Principalement la microscopie électronique :

• sur des coupes ;
• après cryofracture.
      Elle permet d’observer les zones de rapprochement ou d’éloignement des membranes de cellules voisines.

Elles sont particulièrement développées dans les épithéliums et impliquent :

• la membrane plasmique ;
• des éléments intracellulaires ;
• le cytosquelette.
      Elles permettent notamment l’adhérence et la cohésion des cellules.

Elles interviennent dans :

• la structuration des tissus chez l’adulte ;
• le développement embryonnaire ;
• la morphogenèse de nombreux tissus, épithéliums et structures tubulaires.

• MET → espace intercellulaire élargi et plaque dense aux électrons du côté cytoplasmique.
• Cryofracture → zones circulaires particulièrement riches en particules transmembranaires.

Les filaments de cytokératine rayonnent à partir des desmosomes et forment un réseau intracellulaire.
Ce réseau participe :

• au maintien de la forme cellulaire ;
• à la cohésion de l’épithélium ;
• à sa résistance aux forces mécaniques.

Non. Ce sont des structures dynamiques :

• elles peuvent s’assembler et se désassembler ;
• l’ouverture de leurs connexons est contrôlée.

R : À une passoire moléculaire contrôlée : de nombreuses paires de connexons permettent le passage sélectif de petites molécules entre cellules voisines.

R : La cellule assemble et désassemble ses contacts focaux avec son support au cours de son déplacement

R : Non. Le cours indique qu’elles sont très exprimées à la surface de quasiment toutes les cellules.

R : Avec la E-sélectine, portée par les cellules de l’endothélium vasculaire.