cours 4 notions de cellules souches dans lintestin récapitulatif
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Cours 4
Notions de cellules souches dans l’intestin
récapitulatif
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Pourquoi des cellules souches?
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Cellules souches intestinales
• Cellules prolifératrices capables de maintenir leur pool constant (auto-renouvellement)
• Cellules permettant la production de cellules filles capables de générer tous les types de cellules intestinales matures (cellules multipotentes)
• Après lésion, cellules capables d’altérer leur auto-renouvellement de façon permettre leur expansion(capacité clonogénique)
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Les cellules souches sont localisées dans les cryptes
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Combien de cellules souches par crypte?• Environ 250 cellules dans les cryptes• Sans doute entre 4 et 6 cellules souches par crypte• Chez la souris: 7.5x105 cryptes soit 4x106 cellules souches• Une cellule fille issue d’un cellule souche se divise environ 6 fois
(amplification). Pour chaque division d’une cellule souche 64 cellules sont produites, soit 300 cellules produites par jour et par crypte.
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Une cellule souche, combien de divisions…
• Chez la souris de laboratoire, le cycle cellulaire d’une cellule souche serait de 24 heures…. Donc environ 1000 divisions sur 3 ans
• Chez l’homme une cellule souche se diviserait 5000 fois
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Division symétrique ou asymétrique?
• Homéostasie: asymétrique
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Division symétrique ou asymétrique?
• Lésions de l’intestin: (irradiation, agent nocif,…) division symétrique des cellules souches afin de reconstituer le pool de cellules souches
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Division symétrique ou asymétrique?
• Lésions de l’intestin: divisions symétriques
blessure
dédifferenciationmigration
proliférationdifférenciation
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Ségrégation des brins de l’ADN au cours de la division
Brin matrice Nouveau brin
Cellule souche Cellule de transit
Intérêt?
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Dans quelle partie des cryptes sont les cellules souches
Cellules souches???
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Localisation des cellules souchesDans la région 1-4 des cryptes?1974: présence de « crypt-base collumnar cells » (CBC).cellules intercalées entre les cellules de Paneth à la base des cryptes, et
capables de proliférer. Durée du cycle cellulaire: 24hCes cellules auraient une activité de cellules souches
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Localisation des cellules souches• Toutes les cellules en position +4 ne sont pas des cellules
souches
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Deux hypothèses
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Les cellules souches sont dans des niches
• Comment l’environnement va contrôler ces niches?– Matrice extracellulaire, facteurs de croissance, cellules stromales…)– La voie Wnt serait impliquée: régulation de la prolifération, contrôle
de la migration, différenciation des cellules de Paneth…
– Il existe un gradient inverse de l’activité Wnt le long de l’axe crypte-villosité…
Activité Wnt
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Donc…
• Les cellules souches ne sont pas encore véritablement caractérisées d’un point de vue fonctionnel dans l’intestin (mi-2007). Pas ce cellules souches identifiées dans le colon.
• Depuis (2008) un marqueur de cellule souche intestinale : LGR5
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Lgr5• Récepteur orphelin, à 7 domaines transmembranaires, couplé aux
protéines G. détecté dans le foie, médullosurrénale, • Domaine extracellulaire de taille importante, riche en leucines.• Détecté les cancers coloréctaux et les carcinomes ovariens ainsi que dans
les hépato carcinomes.• Souris déficientes en LGR5: 100% de mortalité à la naissance.
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conclusions
• LGR5 semble être un marqueur de cellules souches intestinales• Idem pour le colon • Il est exprimé par les cellules CBC localisées entre les cellules de Paneth en
position 1-4. • Ces cellules se divisent rapidement (24h) et son capables
d’autorenouvellement.• Ces cellules sont différentes des LRC• elles permettent la production de cellules filles capables de générer tous
les types de cellules intestinales matures (cellules multipotentes)• Spécifique des cellules intestinales? Sans doute que non (estomac,
glandes mammaires,…)
• Activité clonogénique?? Pharmacologie du récepteur?
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La différenciation intestinale
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• 4 types de cellules épithéliales de morphologies différentes• Cellules absorbantes (entérocytes)
marqueurs: DPP IV, APN, SI…Cellules sécrétrices
entéroendocrines (chromogranine)Paneth (lysosyme,…)gobelet (coloration bleu alcian)
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Devenir d'une cellule souche
Auto-renouvellementCellule souche
Spécification(absorption ou secretion?)
Tris(rester dans les cryptes ou migrer?)
Différenciation
MORT
LGR5+
transit
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Différenciation et microenvironnement
Matriceextracellulaire
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Spécificationimplication de math-1 et de hes1
Cellules absorbantesentérocytes
Cellules secretrices
Notch
+ Math-1-Math-1
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LE TRI
Rester dans les cryptes(cellules de Paneth)
Migrer
EphB
+WntFZ5
+
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Différenciation des entérocytesrôle des cki
1/ accumulation de P21: inhibition de la prolifération(rôle de la E-cadherine ?)2/ expression de p27: induction de la différenciation
Notch
enterocyte
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Différenciation des entérocytesrôle des isoformes de laminine
Ln 5 et 10
Ln 1 (induction de la différenciation)Via l’induction de genes homeotiquesCdx-2
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Différenciation des cellules sécrétricescellules enteroendocrines
ngn3
Notch
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Différenciation des cellules secretricescellules de Paneth
Hes1 a un effet inhibiteursur la différenciation des cellules de Paneth
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Tri des cellules de Paneth
• Fz5 activerait la voie wnt , qui activerait l’expression de eph B qui permet le positionnement des cellules de Paneth dans les cryptes.
Fz5
ephB
Positionnement dans les cryptes
Fz6: rôle dans le tris des autres cellules???
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Et dans les autres tissus?
• La situation est aussi complexe que dans l’intestin.• Différentes séquences (spécification, tris parfois, différenciation,…)• La différenciation est aussi multifactorielle• Certaines voies vue sur l’intestin sont aussi présentes dans les autres
tissus.ex: la laminine induit la différenciation des cellules mammaires(activation de STAT-4)Notch module la différenciation d’autres tissus…
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Et dans les autres tissus?
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LicenceDe
Biologie cellulaire
Bonne Chance!!!!!!!!!!!!