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1 - Cellule cardiaque

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baharicot2's version from 2017-02-17 10:26

Constituants du myocarde

Question Answer
Citer les 5 constituants du myocarde1) Myocytes (groupés en fsx musculaires ancrés par du tissu conjonctif) - 70 à 75% du volume total
2) cellules du tissu conjonctif (génère et permet la propagation de l'activité électrique)
3) vaisseaux sanguins (art. coronaires)
4) fibres et terminaisons nerveuses
5) tissu conjonctif (abondant)
Cardiomycoytes - représente cmb de % de cellules, % volume, et % masse du myocarde?30% des cellules du myocarde, 70% du volume myocardique, 90% de la masse du myocarde.
Non-myocytes (fibroblastes, vsx) - représente cmb de % de cellules, % volume, et % masse du myocarde?70% des cellules du myocarde, 30% du volume myocardique, 10% de la masse du myocarde.
Myocytes ventriculaires - nombre à la naissance et à 75 ans6x10^9 à la naissance; la moitié à 75 ans.
Myocytes ventriculaires - 3 caractéristiques1) cellules striées, en forme de bâtonnets, organisées en sarcomères
2) taux de renouvellement très lent: lorsqu'il est lésé il est presque tjrs perdu.
3) capacité de régénération limitée (cellules souches? objet de recherche)
Myocytes ventriculaires - fonctioncycle de contraction-relaxation.
La cellule myocardique en microscopie optique - citer ce qu'on peut voir- sarcolemme (canaux ioniques, transporteurs, récepteurs, protéines de contacts, protéines de connexion)
mitochondries
- tubules T et réticulum sarcoplasmique
- sarcomères
- protéines contractiles
- disque intercalaire
- noyau
- collagène
- capillaire
Rôle des protéines de contact et de connexionassurent l'intégrité et la soudures des myocytes entre eux, pour permettre la contraction homogène. ! cibles de mutations = insuffisance cardiaque.
Titine - rôleresponsable de l'élasticité et des propriétés de distensibilité du muscle cardiaque, joue le rôle de ressort entre les filaments de myosine.
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Mitochondries et RS

 

Question Answer
Mitochondries - 4 caractéristiques- usines à ATP: au niveau de la mb interne dans les cristae
- homéostasie calcique par pompage de Ca²+
- fusion en mégamitochondries ou fission en petites mitochondries.
- 2 localisations différentes: sous le sarcolemme ou plus en profondeur.
Pieds des saccules de RS - rôlecomplexes macromoléculairs contenant des protéines sensibles aux variations locales de calcium.
Expliquer l'enchaînement de réactions lorsque le cardiomyocyte est excité- propagation du signal sur le tubule T
- activation des VOC Ca²+
- entrée de Ca²+ dans la cellule
- activation des senseurs (pieds)
- libération importante de Ca²+ du RS dans le cytosol
- contraction suite à la fixation sur la troponine C
Expliquer la voie de signalisation paracrine située à l'interface cardiomyocyte-cellule endothéliale- cellule endothéliale produit du NO, qui traverse le cardiomyocyte
- augmentation des taux de GMPc
- activation d'une protéine kinase G
- ajout d'un P sur des cibles comme la troponine I
- désensibilisation de l'appareil myofibrillaire
- relaxation du coeur
Expliquer en quoi la voie de signalisation paracrine du NO peut être liée à l'insuffisance cardiaquedans 50% des cas d'insuffisance cardiaque, les cellules endothéliales ne peuvent plus produire du NO -> déficit de relaxation cardiaque.
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Cardiomyocytes

ParamètresVentriculaireAtrialCellule de Purkinje
Formeallongée, étroiteovaleallongée, large
Longueur (µm)50-100~20150-200
Diamètre (µm)10-255-635-40
Tubules Tabondantsraresabsents
Aspect généralsarcomères ++,
mitochondries ++,
peu de collagène
collagène ++peu de sarcomères.
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Les organelles du myocyte cardiaque

Organelles% VolumeFonction
Sarcomères50-60contraction
Mitochondries23-33production d'ATP
Tubules T1potentiel d'action
Réticulum sarcoplasmique2stockage du Ca²+
Sarcolemme<1gradients ioniques
Noyaux5synthèse protidique
Lysosomes<1digestion intracellulaire
Sarcoplasme12solvant
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Micro-anatomie du filament d'actine

Question Answer
Filament fin d'actineconstitué de 2 chaînes hélicoïdales qui s'articulent autour d'une ossature torsadée de tropomyosine sur lesquels sont fixés, tous les 38nm, les complexes de troponines.
Troponine C- rôlefixation du calcium sur la troponine déclenche l'interaction actine-myosine.
Troponine I - rôlephosphorylation de la troponine I entraîne la désensibilisation de l'appareil myofibrillaire --> détachement actine-myosine = relaxation du muscle cardiaque = diastole.
Troponine T - rôlefixation à la tropomyosine
Tropomoduline - rôleprotéine qui coiffe l'extrémité centrale du filament d'actine, son rôle est de moduler la longueur de l'actine lors de la croissance.
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Micro-anatomie du filament de myosine

Question Answer
Filament épais de myosine- 300 molécules de myosine, dépourvues de têtes au centre
- têtes regroupées par groupe de 3, disposés de façon spiralée
- longueur = 1,5 µm
- épaisseur = 10-15 nm
Composition des chaînes lourdes de myosine- un corps: entrelacé avec celui de la seconde chaîne lourde
- une tête (sous-unité S1): contient une activité ATPasique et le site d'interaction avec l'actine
- un cou (sous-unité S2)
Décrire les 2 isoformes des chaînes lourdes- isoforme alpha: activité ATPasique plus rapide et prédominante chez les mammifères inférieurs (rongeurs)
- isoformes beta: activité ATPasique plus lente et prédominante chez les mammifères supérieurs (homme).
Rôle des chaînes légèresrôle régulateur de l'activité de la myosine, par modulation de l'interaction avec l'actine, en constituant un site de phosphorylation.
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Protéines contractiles

ProtéinelocalisationPM (kDa)% myofibrillefonction
Myosinefilament épais46044liaison à l'actine, ATPase
Actinefilament fin4225liaison à la myosine
Tropomyosinefilament fin675inhibe l'interaction AM
Troponine Ifilament fin24/inhibe l'interaction AM
Troponine Cfilament fin187fixe le Ca²+, inhibe la troponine I
Troponine Tfilament fin38/relie la troponine à la tropomyosine
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Caveolae

Question Answer
Définitioninvaginations intracellulaires du sarcolemme de 50 à 70 nm de diamètre, où se concentrent cavéolines, phospholipides, sphingolipides et cholestérol.
Rôle- permet la synthèse de NO par la présence de récepteurs au eNOS (cavéolines)
- permet le transport trans/intracell. de LDL-HDL
Les caveolae représentent jusqu'à ...% du sarcolemme30%
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Disques intercalaires - fascia adherens

Question Answer
Disques intercalaireszones hyperspécialisées de la mb plasmique, situées aux endroits de contact entre 2 myocytes ; présentent le fascia adherens (95%) et les GAP jonctions (5%)
Fascia adherensapposition de la membrane plasmique de deux cellules voisines, ancrées par la cadhérine, qui est associée à une série de protéines qui ancrent les filaments d'actine: la vinculine et la caténine.
Cadhérineglycoprotéine membranaire, qui assure la liaison entre deux mb plasmiques voisines.
Rôle du fascia adherensassurer la continuité mécanique des cardiomycoytes -> permet la genèse de la force de contraction.
Desmosomesstructures permettant aux filaments d'actine de passer d'une mb à une autre.
GAP jonctionspores transmembranaires permettant l'apposition de la mb plasmique de 2 cellules.
Connexonpertuis (pore) formé par l'assemblage de 6 connexines (la + imp. = connexine 43), permettant la continuité cytosolique entre deux cellules.
Rôle des GAP jonctions- transport transcellulaire de molécules de signalisation, dépendant de la [Ca²+]
- homogénéité de la transmission nerveuse (dépolarisation homogène, contraction coordonnée de la cellule)
Taille des GAP jonctions10nm
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Cytosquelette

Question Answer
Rôle du cytosquelette1) établit des connections protidiques
2) sensibilité aux contraintes physiques (et donc à la déformation de la cellule cardiaque) car les protéines du cytosquelette sont sensibles aux variations de[Ca²+] intra.
Connections protidiques entre- protéines contractiles et sarcolemme
- sarcomères entre eux
- cellules aux structures extracellulaires.
Rôle du cytosquelette dans l'hypertension artérielle - expliquer- pression importante des artères = résistance artérielle élevée
- augmentation de la tension pariétale du m. cardiaque
- contrainte mécanique excessive se propage dans toutes les cellules
- senseur par le cytosquelette
- signalisation intracellulaire
- changement de phosphorylations de kinases = signal nucléaire
- activation de facteurs de transcription
- augmentation de la synthèse de protéines myofibrillaires = hypertrophie cardiaque.
Disque Z - constitutiondesmine, vinculine, alpha-actinine, filamine, calspectrine.
Disque Z - rôle- centre d'intégration de multiples stimuli mécaniques (toutes les contraintes mécaniques se répercutent à la ligne Z)
- transmission de signaux mécaniques -> voies de signalisation intracellulaires relayant les infos vers le noyau, par phosphorylations de molécules.
Costamères - définitionservent à attacher les filaments d’actine intracellulaires aux protéines de la MEC, en particulier à la fibronectine, dont les intégrines de la membrane plasmique constituent les récepteurs.
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Protéines du cytosquelette

ProtéineLocalisationPM (kDa)Taille (nm)Fonction
Desmineligne Z, attachement557-11squelette cellulaire.
Vinculineligne Z1228/19protéine de liaison.
Cadhérinefascia adherens135/liaison intercellulaire.
Intégrinesarcolemme145/protéine de liaison.
Talinecomplexe d'attachement213/protéine de liaison.
α--actinineligne Z954 / 40fixation de l'actine.
Filamineligne Z, disque intercalaire270/support sarcomérique.
Caspectrinecomplexe d'attachement240/liaison desmine.
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Matrice extracellulaire - tissu conjonctif cardiaque

Question Answer
Fibres de collagène de type I et III - rôle- stabilisation, ancrage des cellules cardiaques avec cellules endothéliales, les terminaisons ortho et para sympathiques
- augmentent la densité de la matrice extracellulaire -> formation d'une gaine autour des CMC.
Synthèse des fibres de collagène I et III - expliquer1) activation des fibroblastes par des signaux hormonaux (ex: système rénine-angiotensine-aldostérone),
2) différenciation en myofibroblastes
3) production de collagène I et III (augmentation de la MEC).
Expliquer la fibrose- hyperproduction de collagène I et III = augmentation trop importante de la MEC
- perte de compliance, d'élasticité du muscle cardiaque, rigidité
- Cœur ne se relâche plus
Protéines matriciellesprotéines produites par le myocyte cardiaque mais pas par les cellules avoisinantes, modulant les propriétés et la signalisation de la cellule.
Métallo-protéinases - définition et rôleprotéines qui dégradent les protéines matricielles = rôle important pour le renouvellement de la matrice et dans la réparation d'un tissu lésé.
Qu'est-ce qui confère les propriétés diastoliques au coeur?les fibres de collagène (I et III) et les fibres élastiques.
Rôle des intégrinesrelient les protéines matricielles aux éléments de signalisation extracellulaire, par des contacts protéine-protéine -> permet la traduction du signal extracell. en une réponse.
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Protéines de la matrice extracellulaire

ProtéineLocalisationPM (kDa)Fonction
CollagèneMatrice de collagène95-180 kDa- liens intercellulaires
- élasticité tissulaires
- déterminant de la distensibilité
- 90% de type I, 10% de type III.
FibronectineMatrice EC220 kDaprotéine de soutien.
ElastineSous-endocarde140 kDa- déterminant de la distensibilité
- déterminant de l'élasticité.
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