#molecules de surface

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Mucines et métastase

Les mucines sont des protéines fortement glycosylées qui peuvent être sécrétées ou associées à la membrane. Lorsqu'elles sont ancrées dans les membranes, elles peuvent être considérées comme des cell adhesion molecules (CAM) car sont impliquées dans des interactions cellulaires faibles.

A gauche on a schématiquement des cellules épithéliales normales (jaune), qui sont donc très cohésives l'unes à l'autres pour réaliser leur fonction de barrière grâce à des molécules d'adhésion latéralement (orange), et leur pôle apical est recouvert de mucines (violet).

Lorsqu'une cellule devient cancéreuse elle change de phénotype, c'est-à-dire qu'elle va exprimer des protéines de nature différentes ou dans des proportions anormales dans notre cas. Si elle se met à exprimer des mucines ailleurs que sur le pôle apical, notamment latéralement là où on ne devrait avoir que des molécules d'adhésion, alors les interactions faibles des mucines prend le dessus sur les interactions fortes des molécules d'adhésion et donc on a une perte d'adhésion entre la cellule cancéreuse et ses voisines. La cellule a changé de phénotype, qui n'est plus épithélial mais alors dit mésenchymateux : elle se détache alors et peut se disséminer ailleurs pour former un foyer cancéreux secondaire appelé métastase, à distance du foyer primaire.

Ce changement de phénotype est appelé transition épithélio-mésenchymateuse, et fait intervenir d'autres  molécules d'adhésions. On le trouve physiologiquement en embryologie durant la gastrulation.

Ces schémas ont été faits pour mes ED du Tutorat à partir des cours que j'ai retranscrit quand j'étais en première année de médecine. Ma seule source est le professeur de l'époque, et je peux avoir mal compris certaines choses, faire des approximations fausses, etc même si je fais de mon mieux. Croiser les sources permet d'avoir des informations plus fiables. N'hésitez pas à commenter pour discuter des sujets abordés ! Schémas et explications faits entre 2015 et 2016.

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Fonctionnement des cadhérines

Les cadhérines sont des protéines transmembranaires qui participent à l'ancrage de cellules entre elles et font donc parties de la famille des cell adhesion molecules (CAM).

Leur fonctionnement dépend des ions calciums (Ca2+) ; on dit que les cadhérines sont calciodépendantes. Si  on augmente la quantité de Ca2+ extra-cellulaire, deux monomères de cadhérines se rigidifient et s'assemblent pour former un homodimère de cadhérines sur une membrane cellulaire. Si la concentration de Ca2+ augmente encore deux homodimères de deux cellules différentes vont s'associer pour former un double homodimère (ou -tétramère) reliant ainsi deux cellules entre elles.

Cette liaison intercellulaire est réversible puisque si on abaisse la concentration de Ca2+ extra-cellulaire et /ou qu'on ajoute des enzymes protéolytiques qui détruisent les cadhérines on retourne plus ou moins à l'état initial avec les monomères lâches. Ceci permet une régulation de l'adhésion entre les cellules.

On trouve les cadhérines dans les épithéliums (tissus caractérisés par des cellules jointives entre elles), mais aussi en embryologie entre les cellules trophoblastiques lors de la compaction.

Ces schémas ont été faits pour mes ED du Tutorat à partir des cours que j'ai retranscrit quand j'étais en première année de médecine. Ma seule source est le professeur de l'époque, et je peux avoir mal compris certaines choses, faire des approximations fausses, etc même si je fais de mon mieux. Croiser les sources permet d'avoir des informations plus fiables. N'hésitez pas à commenter pour discuter des sujets abordés ! Schémas et explications faits entre 2015 et 2016.

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Structure des intégrines

Les intégrines sont des molécules de surface très impliquées dans les mécanismes d'ancrage cellule/matrice, qu'on retrouve impliquées dans de nombreux processus physiologiques et pathologiques. Elles font parties à ce titre de la famille des cell adhesion molecules (CAM). Ce sont des protéines hétérodimérique avec une sous-unité alpha (α) et une sous-unité beta (β) aux rôles et structure différentes, mais elles ont en commun d'être toutes les deux transmembranairse avec un domaine extra-cellulaire réalisant la plus grande partie des fonctions de ces protéines, un domaine transmembranaire pour l'ancrage membranaire et un domaine intracytoplasmique où on trouve la partie C-terminale de chaque sous-unité. La sous-unité α possède au niveau de sa structure notamment un pont di-sulfure, et la sous-unité β un domaine riche en cystéines.

Il existe des variations de structures et donc de fonction pour chaque sous-unité et on a ainsi 18 isoformes connus pour la sous-unité α et 24 isoformes pour la β. Les isoformes peuvent se combiner pour former différentes intégrines, qu'on désigne souvent par le numéro de leurs sous-unité. Par exemple dans la sclérose en plaque est impliquée l'intégrine α4β1 de certains globules blancs.

Ces schémas ont été faits pour mes ED du Tutorat à partir des cours que j'ai retranscrit quand j'étais en première année de médecine. Ma seule source est le professeur de l'époque, et je peux avoir mal compris certaines choses, faire des approximations fausses, etc même si je fais de mon mieux. Croiser les sources permet d'avoir des informations plus fiables. N'hésitez pas à commenter pour discuter des sujets abordés ! Schémas et explications faits entre 2015 et 2016.

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Variété des immunoglobulines d'adhésion

Les immunoglobulines d'adhésion (ligne du haut) sont des protéines transmembranaires monomériques composées d'une chaine lourde exclusivement extra-cellulaire et une chaine légère à la fois extra-, intra-cellulaire et transmembranaire.

En extra-cellulaire, on a le domaine immunoglobuline (Ig) qui est sur l'ensemble de la chaine lourde et composé de boucles protéiques fermées par des ponts di-sulfures. Le nombre de boucles varie selon le type d'immunoglobuline. Au niveau de la nomenclature on distingue les cell adhesion molecules (CAM) qui ont souvent plusieurs boucles, et les junctionnal adhesion molecules (JAM) à deux boucles ; mais comme stricto sensu les JAM sont impliquées dans l'adhésion moléculaire entre deux cellules on les classe dans la catégorie des CAM (c'est juste une histoire de nom quoi).

Selon le type de d'immunoglobuline d'adhésion celle-ci peut s'accrocher avec diverses molécules : on parle d'interaction homophilique lorsque c'est avec une autre immunoglobuline, et hétérophilique lorsque c'est n'importe quel autre type de molécule, le plus souvent avec des intégrines via leurs chaines beta (β). Le sous-type de CAM est nommé selon le type de cellule sur lequel on la trouve (vascular cell adhesion molecules : V-CAM).

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Sélectines

Les séléctines sont des protéines transmembranaires qui participent à l'ancrage de cellules entre elles et font donc parties de la famille des cell adhesion molecules (CAM).

Leurs domaine extracellulaire contient notamment un domaine lectine complexe. Ce dernier possède un enchainement particulier d'acides aminés - cystéine, arginine, acide aspartique - abrégé domaine CRD capable de fixer différents ligands : les hydrates de carbones, le sialyl-Lewis, des glycoprotéines, et les mucines (globalement glucidiques donc, c'est tout ce que j'en avais retenu).

Toujours dans le domaine lectine, on trouve un site de fixation aux ions calcium (Ca2+) car la séléctine dépend du calcium pour être activée, de la même façon que les cadhérines. Enfin il y a un domaine transmembranaire pour ancrer la protéine dans la membrane, et un domaine intra-cellulaire.

Les séléctines des leucocytes interagissent avec les mucines des cellules endothéliales qui bordent les parois des vaisseaux sanguins dans la migration des leucocytes. On trouve aussi des séléctines en embryologie lors de la fixation des trophoblastes sur l'endomètre.

Ces schémas ont été faits pour mes ED du Tutorat à partir des cours que j'ai retranscrit quand j'étais en première année de médecine. Ma seule source est le professeur de l'époque, et je peux avoir mal compris certaines choses, faire des approximations fausses, etc même si je fais de mon mieux. Croiser les sources permet d'avoir des informations plus fiables. N'hésitez pas à commenter pour discuter des sujets abordés ! Schémas et explications faits entre 2015 et 2016.

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Structure des cadhérines

Les cadhérines participent à l'ancrage de cellules entre elles et font donc parties de la famille des cell adhesion molecules (CAM). Ce sont des protéines transmembranaire, avec cinq domaines extra-cytoplasmiques riches en sites de fixation au ions calciums (Ca2+), un domaine transmembranaire pour ancrer la protéine dans la membrane, et un domaine intra-cytoplasmique relié indirectement au cytosquelette. Les cadhérines sont donc des intermédiaires entre les protéines extra-cellulaires et intra-cellulaires.

Ces schémas ont été faits pour mes ED du Tutorat à partir des cours que j'ai retranscrit quand j'étais en première année de médecine. Ma seule source est le professeur de l'époque, et je peux avoir mal compris certaines choses, faire des approximations fausses, etc même si je fais de mon mieux. Croiser les sources permet d'avoir des informations plus fiables. N'hésitez pas à commenter pour discuter des sujets abordés ! Schémas et explications faits entre 2015 et 2016.

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Sclérose en plaque

La sclérose en plaque est une atteinte neurologique auto-immune mettant en jeu des molécules de surface d'adhésion anormales.

La barrière hémato-encéphalique (BHE) sépare le système nerveux central (SNC) et le sang pour limiter le passage d'agents pathogènes et protéger encéphale et moelle épinière : ainsi les leucocytes du système immunitaire ne sont jamais en contact avec le SNC. Or dans la sclérose en plaque on a un passage anormal de leucocytes (plus précisément de lymphocytes T) au travers de la BHE. Ceci est possible à cause d'une interaction pathologique entre les intégrines (de type α4β1 ou VLA4) des leucocytes, et les vascular cell adhesion molecules (V-CAM, protéine qui fait partie de la super-famille des immunoglobulines) des cellules endothéliales qui composent la BHE.

Les neurones envoient leurs signaux électriques à d'autres neurones via un long prolongement cellulaire, l'axone : c'est à la base de la communication neuronale. Pour que le signal électrique soit plus rapide (ce qui est nécessaire pour le bon fonctionnement de l'appareil locomoteur par exemple), l'axone peut être entouré d'une gaine lipidique projetée par une autre cellule, gaine appelée myéline. Dans la sclérose en plaque, la gaine de myéline est reconnue comme étrangère au corps et donc détruite par les leucocytes qui traversent la BHE : c'est pour ça qu'on parle de maladie auto-immune. Il y a en conséquence divers troubles neurologiques graves qui évoluent sur plusieurs années.

Ces schémas ont été faits pour mes ED du Tutorat à partir des cours que j'ai retranscrit quand j'étais en première année de médecine. Ma seule source est le professeur de l'époque, et je peux avoir mal compris certaines choses, faire des approximations fausses, etc même si je fais de mon mieux. Croiser les sources permet d'avoir des informations plus fiables. N'hésitez pas à commenter pour discuter des sujets abordés ! Schémas et explications faits entre 2015 et 2016.

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Activation des intégrines

Les intégrines sont des molécules de surface très impliquées dans les mécanismes d'ancrage cellule/matrice, qu'on retrouve impliquées dans de nombreux processus physiologiques et pathologiques. Elles font parties à ce titre de la famille des cell adhesion molecules (CAM). Ce sont des protéines hétérodimériques transmembranaires avec une sous-unité alpha et beta. Elles peuvent exister sous deux formes : actives ou pas selon sa conformation. L'activation se fait par un signal moléculaire qui peut être de différente nature : on peut avoir des chimiokines, des agents thrombotiques, des facteurs de croissance etc. Comme c'est un phénomène réversible on peut ainsi réguler les intégrines rapidement (plus rapidement que par une voie transcription-traduction).

Par exemple lorsqu'il y a une brèche dans le vaisseaux, on a (entre autre) une activation des intégrines cellules endothéliales (les cellules qui bordent la paroi des vaisseaux) via des agents thrombotiques. Cela va permettre la fixation de plaquettes sur la brèche pour commencer à réparer le vaisseau et stopper l'hémorragie, on parle de thrombose.

On retrouve aussi les intégrines dans beaucoup de phénomènes de migration cellulaire, et en embryologie notamment lors de la fixation œuf-endomètre, des épibolies, et de la gastrulation.

Ces schémas ont été faits pour mes ED du Tutorat à partir des cours que j'ai retranscrit quand j'étais en première année de médecine. Ma seule source est le professeur de l'époque, et je peux avoir mal compris certaines choses, faire des approximations fausses, etc même si je fais de mon mieux. Croiser les sources permet d'avoir des informations plus fiables. N'hésitez pas à commenter pour discuter des sujets abordés ! Schémas et explications faits entre 2015 et 2016.