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Différenciation des cellules intestinales impliquées dans la
sécrétion
L3 bio cell cours 2
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Les quatres principaux types de cellules
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entérocytes
• Rôle de la matrice extracellulaire (cours 1)
et implication de cdx2
• rôle des cki (TD1)
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Et les autres cellules épithéliales de l’intestin?
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Devenir d'une cellule souche
Auto-renouvellementCellule souche
Spécification(absorbtion ou secretion?)
Tris(rester dans les cryptes ou migrer?)
Différenciation
MORT
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Requirement of Math-1for secretory cell lineage commitment in the mouse intestine
Yang et col. Science (2001) vol 294 2155-21-58
Intestinal Neurogenin 3 directs differentiation of a bipotential secretory progenitor to endocrine cell rather than goblet cell fate
Lopez-Diaz et col Dev. Biol. (2007)
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But des articles:rôle de math-1 dans la spécification
• Math-1: facteur de transcription; homologue chez les mammifères de « Drosophilia atonal gene ».
• Math-1= Mouse Atonal Homolog 1• Appartient a une famille de gènes comme NGN3, • La molécule est impliquée dans la différenciation
neuronale.• Math-1 est exprimée dans l’intestin.• La molécule est impliquée dans la différenciation
neuronale.
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• Invalidation de Math-1 et analyse du phénotype des cellules intestinales.
• Souris Math-1-lacZ : la région codante est remplacée par le gène de la beta galactosidase (le gène est sous le contrôle du promoteur Math-1)
• Expression de lacZ/Math-1 mime l’expression endogène de Math-1
• Homozygotes: mort juste après la naissance
• Hétérozygotes: viables et semblent normales
• Analyse à J 18.5 et à l’age adulte
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J 7.5 J 19souris
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Expression de math-1J 18.5
ileon
colon
cellules positivesileon: dans dispersées dans les villosités et dans l’épithélium intervillositaire.Colon: présence dans les cryptes.
Souris hétérozygote
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Souris adulte hétérozygote
iléon colon
Cellules en gobelet(vacuole)
Cellules de Paneth(granules)
Mi-crypte
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conclusion
• Expression dans Math-1 dans les cellules sécrétrices (cellules en gobelet, de Paneth).
• Chez l’adulte, l’expression de lacZ dans les cryptes adultes suggère que math-1 aide a l’initiation de la différenciation des cellules épithéliales
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Invalidation de math-1 (J18.5)
• A et B : coloration eosine-hematoxyline
souris normale souris ko
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•C-D coloration au bleu alcyan (cellules en gobelet)
Invalidation de math-1 (J18.5)
souris normale souris KO
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•E-F: marquage de la sérotonine.
•Même résultat pour la chromogranine A glucagon, gastrine,…)
Invalidation de math-1 (J18.5)
souris normale souris KO
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conclusions
• L’invalidation de Math-1 n’a pas d’effet sur la structure de l’intestin
• L’invalidation de math-1 inhibe l’apparition de cellules en gobelet et de cellules entéroendocrines (pas de marquage de la sérotonine ni d’autres marqueurs de cellules endocrines)
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Morphologie des cellules
souris contrôle souris KO
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Expression de la cryptdine(marqueur des cellules de Paneth)
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Conclusions
• L’invalidation de Math-1 inhibe l’apparition des cellules sécrétrices (cellules en gobelet, cellules entéroendocrines, cellules de Paneth)
• L’invalidation de math-1 n’a pas d’effet sur la formation des entérocytes
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• Localisation:
math-1 (X-gal)
Ki-67 (index de prolifération)
duodenum
Math-1 et prolifération cellulaire(souris hétérozygotes)
Cellules de Paneth
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conclusions
• Aucune cellule positive pour Ki-67 n’exprime math-1.
• Les cellules progénitrices qui n’expriment pas math-1 permettent la formation des entérocytes
• Les cellules n’exprimant pas math-1 permettent la formation des cellules sécrétrices.
Stem cell
- math-1 + math-1cellules
progénitrices
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Différenciation des cellules entéroendocrines
Neurogenin3 is differentially required for endocrine cell fate specification in the intestinal epithelium
Jenny et al, Embo J (2002) 21, 6338-6347
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Devenir d'une cellule souche
Auto-renouvellementCellule souche
Spécification(absorbtion ou secretion?)
Tris(rester dans les cryptes ou migrer?)
Cellule entéroendocrine
MORT
math-1
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• Neurogenines: facteurs de transcription impliqués dans la différenciation du pancréas endocrine
• Rôle de ngn3 dans l’intestin?
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Ngn3 est exprimé dans l’intestin(Hybridation in situ)
ntestin
ancréas
Embryon
Adulte
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Ngn3 et cellules entéroendocrines
Bleu: ngn3
Marron: chromogranine A (marqueur précose des cellules entéroendocrines)
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conclusion
• Ngn3 est exprimé dans l’intestin
• Il existe une corrélation entre ngn3 et la différenciation des cellules entéroendocrines.
• Invalidation de ngn3…
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Invalidation ngn3(souris ngn3-)
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Surexpression de ngn3
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conclusions
• En absence de ngn3: pas de différence morphologique ni histologique: présence de cryptes, villosités,..
• Pas de cellules endocrines dans les souris ngn3-• Beaucoup plus de cellules endocrines dans les souris qui
surexpriment ngn3
• Ngn3 semble impliquée dans la différenciation des cellules entéroendocrines
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Effet sur l’expression de Math-1 et neuro D
• Math-1: spécification de secret ion
• Neuro D, différenciation terminale des cellules endocrines
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conclusions•L’invalidation de ngn3 n’a pas d’effet sur l’expression de math-1.
Math-1 agit en amont de ngn3 dans le lignage des cellules entéroendocrines
• L’invalidation de ngn3 inhibe l’ expression de Neuro D.
NeuroD agit en aval de ngn3 dans la différenciation des cellules entéroendocrines
Stem cell cellule
sécrétrice
math-1
celluleendocrine
ngn3 Neuro D
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Ngn3 et lignage des cellules non enteroendocrines
Acide périodique de schiff (gobelet)
Cellules de Paneth
Activité lactase(entérocytes)
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conclusion
• Ngn3 n’a pas d’effet sur le lignage des cellules non entéroendocrines.
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conclusion