Biologie cellulaire, le milieu extra cellulaire

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consiste à sécréter des facteurs locaux qui vont induire la production de collagène. Si la réaction inflammatoire persiste ou n’est pas traitée, on aboutit à un excès de collagène, la MEC se rigidifie, c’est la fibrose.

Cela provoque une compression des alvéoles pulmonaires qui ne vont plus se gonfler et se relâcher lors de la respiration : c’est l’insuffisance respiratoire.

Il y a donc régulation de la production du collagène dans la MEC comme pour les autres constituants.

Les fibres élastiques : 2ème constituant fibreux de la MEC


En microscopie optique sans coloration, les fibres élastiques invisibles mais l’utilisation de colorations spéciales permet d’observer de fins filaments.

En microscopie électronique, on observe des plages amorphes opaques aux électrons et entourées d’un réseau de microfibrilles.

Les plages amorphes sont constituées d’un composant riche en proline et en glycine, non glycosylé, l’élastine. Les microfibrilles sont elles composées de plusieurs protéines glycosylées, dont la fibrilline.

Organisation :

Les molécules d’élastine sont reliées entre elles par des liaisons covalentes qui lui permettent de s’étirer avec une grande ampleur et d’obtenir ainsi une grande élasticité. Mais leur association avec le collagène et les polysaccharides limite cet étirement.

La synthèse des fibres élastiques est effectuée par les fibroblastes, les macrophages et les polynucléaires. Ces derniers participent également à la dégradation des fibres élastiques grâce à la synthèse d’une enzyme spécifique : l’élastase.

La fibronectine : glycoprotéine adhésive

La fibronectine apparait très précocement au cours du développement embryonnaire. Elle joue un rôle important dans celui-ci ainsi que dans la migration des cellules, en particulier neuronales.
De part son organisation, la fibronectine va interagir avec des récepteurs membranaires (SAM) via les intégrines. Elle permet ainsi la transduction mécano-chimique, phénomène de reconnaissance spécifique qui va induire des signaux importants dans la cellule concernée, comme par exemple induire des modifications du cytosquelette, du métabolisme...

Exemple d’utilisation en pathologie : La détection de la fibronectine fœtale permet de détecter un risque d’accouchement prématuré.

La fibronectine est un dimère, chaque monomère est relié par des ponts disulfures.

Elle possède sur chaque brin :

·  2 sites de liaisons au collagène 


·  2 sites de liaisons avec les intégrines (séquence RGD(S) : arginine, glycine, acide 
aspartique, (sérine)) 


·  2 sites de liaison à l’héparan-sulfate protéoglycanne (libérés dans la MEC ou restés 
dans la MP) 
La fibronectine est synthétisée par les fibroblastes et par les cellules reposant sur ou entourées par une lame basale. Ceci correspond à une production locale. Mais il existe aussi une fibronectine circulante produite par les hépatocytes qui va utiliser la voie sanguine pour rejoindre la MEC. Ces molécules sont dégradées par plusieurs MMP. 


Les polysaccharides : glycosaminoglycannes (GAG) et protéoglycannes (PG) Ce sont des polymères de sucres associés ou non à des proteines.

Les GAG :
Les glycasominoglycannes sont des chaines de polysaccharides non ramifiées et chargées négativement.


Quelques exemples de GAG : l’héparine et l’acide hyaluronique présents dans la MEC, et l’acide

chondroïtine sulfurique présent dans le derme et le cartilage.

Les PG: Il s’agit d’une greffe de plusieurs centaines de GAG sur un axe protéique. Ils s’associent entre eux pour former de volumineux agrégats constituants de la MEC mais aussi de la membrane plasmique (SAM).

Les PG constituent un ballast de remplissage de la MEC ce qui confère à celle-ci une grande résistance aux forces de compression.
Ils contrôlent la perméabilité à l’eau, aux sels minéraux et aux molécules. Ils contrôlent donc l’homéostasie et la biodisponibilité de ces molécules.

Exemple : Les facteurs de croissance peuvent être piégés dans la MEC, être stockés et libérés en fonction des besoins

Comme la fibronectine, ils apparaissent tôt au cours du développement, durant lequel ils participent à la migration cellulaire.
Ils peuvent également jouer le rôle de SAM et ainsi intervenir dans le phénomène d’endocytose.

La lame basale : une zone différenciée de la matrice extracellulaire

Elle diffère dans sa composition du reste de la MEC à cause de la présence de deux constituants spécifiques, le collagène de type IV et la laminine. Mais on y retrouve tous les autres constituants de la MEC.

En microscopie optique, mettre en évidence la lame basale nécessite l’utilisation de colorants spécifiques des polysaccharides, c’est-à-dire nécessite d’avoir recours à l’immunohistochimie avec des anticorps dirigés contre les constituants de la lame basale.

En microscopie électronique, la lame basale apparait comme une lame d’épaisseur variable.

La purification des différents constituants de la lame basale a été possible car les tissus cancéreux produisent une lame basale en grande quantité, les scientifiques ont donc pu l’isoler, la mettre en culture et étudier chaque composant.
Le collagène de type IV (qui n’est pas un collagène fibrillaire) s’organise en réseaux de plans superposés.

Toutes les cellules épithéliales reposent sur une lame basale.
Les cellules adipeuses, endothéliales, cellule de Schwann et musculaire squelettique sont entourées d’une lame basale.

La laminine est une glycoprotéine formée de trois chaines enroulées. Elle est en forme de croix. Elle est synthétisée par les fibroblastes mais aussi par les cellules reposant sur ou entourées par une lame basale.
Elle possède 1 site de liaison avec les protéoglycannes (Exemple : dystroglycannes), ainsi que 2