Vie et mort des cellules dans les tissus

1
Vie et mort des cellules dans les tissus

1. L'épiderme et son renouvellement par les cellules
   souches
2. Épithélium sensoriel
3. Voies aériennes et intestin
4. Vaisseaux sanguins et cellules endothéliales
5. Renouvellement par des cellules souches
   multipotentes la formation des cellules
   sanguines
6. Genèse modulation et régénération du muscle
   squelettique
7. Les fibroblastes et leurs transformations la
   famille des cellules du tissu conjonctif
8. Ingénierie des cellules souches

2
Vie et mort des cellules dans les tissus

• Être unicellulaire individu originel
• Être pluricellulaire cellules au service du
  corps tout entier
• Plus de 200 types de cellules différents dans
  lorganisme

3
Cells of the Adult Human Body a Catalogue

• How many distinct cell types are there in an
  adult human being? In other words, how many
  normal adult ways are there of expressing the
  human genome? A large textbook of histology will
  mention about 200 cell types that qualify for
  individual names. These traditional names are
  not, like the names of colors, labels for parts
  of a continuum that has been subdivided
  arbitrarily they represent, for the most part,
  discrete and distinctly different categories.
  Within a given category there is often some
  variationthe skeletal muscle fibers that move
  the eyeball are small, while those that move the
  leg are big auditory hair cells in different
  parts of the ear may be tuned to different
  frequencies of sound and so on. But there is no
  continuum of adult cell types intermediate in
  character between, say, the muscle cell and the
  auditory hair cell.
• The traditional histological classification is
  based on the shape and structure of the cell as
  seen in the microscope and on its chemical nature
  as assessed very crudely from its affinities for
  various stains. Subtler methods reveal new
  subdivisions within the traditional
  classification. Thus modern immunology has shown
  that the old category of lymphocyte includes
  more than 10 quite distinct cell types.
  Similarly, pharmacological and physiological
  tests reveal that there are many varieties of
  smooth muscle cellthose in the wall of the
  uterus, for example, are highly sensitive to
  estrogen, and in the later stages of pregnancy to
  oxytocin, while those in the wall of the gut are
  not. Another major type of diversity is revealed
  by embryological experiments of the sort
  discussed in Chapter 21. These show that, in many
  cases, apparently similar cells from different
  regions of the body are nonequivalent, that is,
  they are inherently different in their
  developmental capacities and in their effects on
  other cells. Thus, within categories such as
  fibroblast there are probably many distinct
  cell types, different chemically in ways that are
  not easy to perceive directly.
• For these reasons any classification of the cell
  types in the body must be somewhat arbitrary with
  respect to the fineness of its subdivisions.
  Here, we list only the adult human cell types
  that a histology text would recognize to be
  different, grouped into families roughly
  according to function. We have not attempted to
  subdivide the class of neurons of the central
  nervous system. Also, where a single cell type
  such as the keratinocyte is conventionally given
  a succession of different names as it matures, we
  give only two entriesone for the differentiating
  cell and one for the stem cell. With these
  serious provisos, the 210 varieties of cells in
  the catalogue represent a more or less exhaustive
  list of the distinctive ways in which a given
  mammalian genome can be expressed in the
  phenotype of a normal cell of the adult body.

4
http//www.garlandscience.com/textbooks/0815332181
/pdfs/appendix.pdfp//www.garlandscience.com/textb
ooks/0815332181/pdfs/appendix.pdf
5
Tissu

• Association de ces types cellulaires qui
  collaborent entre elles
• Forment des organes

6
Conséquences du contrôle de lexpression des
gènes et des mécanismes du développement animal

• Création de la diversification cellulaire dans
  lembryon par des mécanismes génétiques
  moléculaires
• Maintien de la diversification des cellules grâce
  au dialogue et à la mémoire des cellules
• Construction des tissus par la matrice extra
  cellulaire
• Mode de vie des cellules spécialisées

7
Questions posées

• Comment les cellules collaborent entre elles pour
  exécuter leur tâche ?
• Comment naissent vivent et meurent les nouvelles
  cellules spécialisées ?
• Comment est préservée larchitecture des nouveaux
  tissus malgré leur perpétuel remaniement ?

8
Réponses diverses

• Exemples illustrant les principes généraux
• Intéressants par loriginalité de leurs moyens
  détude
• Nombreux problèmes non résolus

9
Plan

1. L'épiderme et son renouvellement par les cellules
   souches
2. Épithélium sensoriel
3. Voies aériennes et intestin
4. Vaisseaux sanguins et cellules endothéliales
5. Renouvellement par des cellules souches
   multipotentes la formation des cellules
   sanguines
6. Genèse modulation et régénération du muscle
   squelettique
7. Les fibroblastes et leurs transformations la
   famille des cellules du tissu conjonctif
8. Ingénierie des cellules souches

10
Embryon

• 3 feuillets
• Ectoblaste
• I (épiderme)
• II (épithéliums sensoriels)
• Mésoblaste
• Entoblaste

11
Ectoblaste

• Nombreuses variétés de tissus
• Spécialisations très différentes
• Modes de vie différents

12
Entoblaste

• Couche interne de lembryon ?
• Tube digestif primitif
• Un véritable zoo de types cellulaires qui bordent
  le tube digestif et ses annexes

13
Plan

1. Respiratoire
2. Tube digestif
3. Foie

14
3 Foie
15
Les fonctions du tube digestif deux cas

• Cellules mélangées dans la paroi du tube
• Cellules spécialisées dans la sécrétion dacide
  chlorhydrique
• Cellules spécialisées dans la sécrétion denzymes
• Cellules spécialisées dans labsorption des
  nutriments
• Cellules regroupées en glandes
• Qui communiquent avec le tube
• Dérivent du tube chez lembryon
• Comme le foie

16
Le foie

• La plus grosse glande digestive
• Se développe autour dune grosse veine qui court
  le long du tube digestif primitif de lembryon ?
• Rapports privilégiés entre le foie et le sang

17
Hépatocytes

• Cellules qui dérivent de lépithélium digestif
  primitif
• Lames et cordons anastomosés
• Séparés par les capillaires sinusoïdes

18
Structure du foie
19
Structure du foie
20
Capillaires sinusoïdes

• Monocouche de cellules endothéliales aplaties
• Appliquées sur les hépatocytes
• Capillaires fenêtrés
• Facilitent les échanges entre lhépatocyte et le
  sang
• Reçoivent le sang de lintestin via la veine porte

21
Fonctions du foie

• Interface entre le tube digestif et le sang
• Synthèse, dégradation, stockage de beaucoup de
  substances
• Rôle dans le métabolisme des lipides et des
  glucides
• Sécrètent la plupart des protéines trouvées dans
  le plasma
• Reste en communication avec la lumière de
  lintestin via les canalicules biliaires
• Libère les déchets et la bile

22
La bile

• Agent émulsifiant
• Absorption des graisses

23
Hépatocyte

• Grosse cellule
• 50 sont polyploïdes 2, 4, 8 ou plus n ADN par
  cellule
• Peu de répartition des tâches
• Tous les hépatocytes peuvent tout faire
• Se divisent beaucoup ( au reste du tube digestif)

24
Le foie modèle dhoméostasie tissulaire

• Gros problème non résolu de la biologie du
  développement et des tissus
• Quest ce qui détermine la taille dun organe du
  corps ou la quantité dun tissu par rapport à
  lautre ?
• La réponse est différente en fonction des organes

25
Généralités sur le renouvellement du foie

• Les hépatocytes vivent un an ou plus et sont
  remplacés lentement
• Dans un tissu même à renouvellement lent, un
  déséquilibre petit mais permanent entre le taux
  de production et le taux de mort entraîne un
  désastre
• Eg hépatocytes
• Si 2 des hépatocytes se divisent chaque semaine
• Et 1 des hépatocytes meurent chaque semaine ?
• En 8 ans poids du foie gt poids du reste de
  lorganisme ?

26
Mécanismes homéostatiques

• Ajuste le taux de prolifération cellulaire
• Et le taux de mort cellulaire ?
• Taille normale

27
Expériences de greffes

• Foie de petit chien sur un gros chien ? grossit
  et atteint la taille du foie du receveur
• Foie de gros chien sur un petit chien ? se
  rétrécit et atteint la taille du foie du receveur

28
Expériences de destruction hépatique

• Chirurgicale
• Ou tétrachlorure de carbone ?
• Afflux de mitoses en un jour environ
• Par mitose des hépatocytes
• Ou à partir des cellules souches des canaux
  biliaires (en cas délimination totale des
  hépatocytes)
• Remplacement rapide du foie perdu
• Hépatectomie partielle des 2/3 chez le rat ?
  régénération en 2 semaines

29
Molécules impliquées

• Très nombreuses
• La plus importante Hepatocyte Growth Factor

30
Hepatocyte Growth Factor

• Multifunctional growth factor which regulates
  both
• cell growth and cell motility.
• It exerts a strong mitogenic effect on
  hepatocytes and primary epithelial cells
• Its receptor is PROTO-ONCOGENE PROTEINS C-MET.

31
Hepatocyte Growth Factor

• Stimule la division des hépatocytes en culture
• Production augmentée à la suite dune lésion
  hépatique

32
Proto-Oncogene Proteins c-met

• Cell surface protein-tyrosine kinase receptors
  for HEPATOCYTE GROWTH FACTOR.
• They consists of an extra cellular alpha chain
  which is disulfide-linked to the transmembrane
  beta chain.
• The cytoplasmic portion contains the catalytic
  domain and sites critical for the regulation of
  kinase activity.
• Mutations of the gene for PROTO-ONCOGENE PROTEINS
  C-MET are associated with papillary renal
  carcinoma and other neoplasia.

33
Deux facteurs de régulation du foie ie équilibre
entre naissance et mort des cellules

1. Régulation de la prolifération cellulaire (cf.
   supra)
2. Régulation de la survie des cellules

34
Régulation de la survie des cellules

• Phénobarbital chez le rat ? stimulation de la
  division cellulaire ? augmentation de volume du
  foie
• Arrêt du traitement ? augmentation de la mort des
  hépatocytes ? retour à la normale du volume du
  foie (en ? 1 semaine)
• Mécanisme inconnu signaux émis par les autres
  cellules pour leur survie ? si trop de cellules
  pas assez de signal ? mort des cellules