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11. Matrice Extracellulaire

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baharicot's version from 2017-01-26 14:00

Matrice extracellulaire - généralités

Question Answer
2 types de MECMEC interstitielle et la lame basale
Citer les rôles de la MECcolle-cohésion, mémoire, guidance, différenciation
Expliquer l'importance de l'absence d'une lame basale dans le foiehoméostasie du cholestérol et épuration: l'endothélium fenestré du foie permet l'homéostasie du cholestérol en le laissant passer, ce qui permet de "mesurer" le niveau de cholestérol et d'adapter l'absorption, la production et la sécrétion de cholestérol
Expliquer l'importance d'une trame réticulinique dans le foie - 2 exemples1) après une hépatite aigue, la MEC (fibronectine en réseau de réticuline) permet la réparation parfaite de la structure du foie, car guide les cellules et oriente les divisions.

2) on peut reformer des organes en laboratoire grâce à la décellularisation car la MEC et la trame réticulinique seront conservés, permettant la guidance et l'ingénierie des organes
Expliquer l'importance des super lames basales dans les glomérules rénauxconstitue un filtre solide pour le sang arrivant à forte pression dans le glomérule (2 lames basales + les podocytes), qui ne se bouche pas (de par l'endothélium fenestré et la répulsion de macromolécules chargées - par les lames basales chargées +)
Dialogue permanent entre la MEC et les cellules - comment ? (2)1) les cellules synthétisent et assemblent les macromolécules de la MEC en accord avec le choix transcriptionnel (qui est fonction du tissu)

2) les cellules dégradent la MEC, en accord avec le choix transcriptionnel
Rôle de la MEC dans la guidance - expliquer (2)1) aident à la migration des cellules de la crête neurale et des mélanoblastes (en parallèle avec les vésicules sur les µtubules) ;
2) aident à la réparation en cas de blessure (reforment les travées d'hépatocytes après hépatite et peau si lésion)
Rôle de la MEC dans la différenciation - expliquer (2)1) permet la polarisation des cellules,
2) contient des facteurs de croissances influençant les cellules voisines
3 classes de protéines dans la MEC - citer1) protéines de structure (collagène et élastine) ;
2) glycosaminoglycanes et protéoglycans ;
3) glycoprotéines adhésives (fibronectine, laminine)
collagène et élastine - rôlestructure
glycosaminoglycans - rôleenrobage des protéines structurales
fibronectine et laminine - rôleadhésion, ancrage de la cellule et de son cytosquelette à la MEC
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Collagène

Question Answer
Collagène de type I - dans quel tissu ?peau, tendons, os, ligaments, dents, tissus intersticiels
Collagène de type IV - dans quel tissu ?lame basale
Généralités à propos du collagène (3)protéine fibreuse la plus abondante chez les vertébrés, au moins 25% des protéines totales du corps, composant majeur du tissu de soutien ou tissu conjonctif
Structure du collagèneénormément de glycine (1 aa sur 3), de proline hydroxylée et de lysine hydroxylée
Utilisation du collagène1) partiellement hydrolysé en gélatine (alimentation) ; 2) construction de peau artificielle ou en cosmétique ; 3) gonfler des tissu, constituant du maquillage
Interactions entre collagène fibrillaire et non-fibrillaire - dans les tendonsfibrilles de collagène de type I orientées dans la direction du stress appliqué au tendon, associé à des protéoglycans et des collagènes de type VI pour l'épaissir
Interactions entre collagène fibrillaire et non-fibrillaire - dans les cartilagesmolécules de collagène de type IX (+ chaîne de chondroïtine sulfate) liées de façon covalente, à intervalle régulier, le long des fibrilles de collagène de type II
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Maladies liées au collagène

Question Answer
Scorbut- maladie acquise chez les marins
- manque de vitamine C, cofacteur des proly et lysyl hydroxylases = synthèse du collagène affectée
Syndrome de Ehlers Danlos- transcription du collagène de type III réduite ou activité déficiente de la procollagène peptidase
- hyperélasticité de la peau
- hypermobilité des articulations
Syndrome d'Alportmutations dans le collagène de type IV = affecte le domaine globulaire -> insuffisance rénale, perte d'ouïe et anomalies oculaires.
Syndrome de Goodpastureauto-anticorps anti-collagène de type IV (alpha 3) -> insuffisance rénale + hémorragies pulmonaires.
Ostéogenèse imparfaitemutation dans le gène du collagène de type I (glycine en position 3) = fractures spontanées et insuffisance cardiaque.
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Synthèse du collagène de type I

Question Answer
Etape 1synthèse des chaînes au niveau des ribosomes qui se trouvent sur le RER
Etape 2association des propeptides (ponts disulfures), hydroxylation et glycosylation
Etape 3formation et stabilisation du procollagène
Etape 4transport du procollagène du RER au Golgi
Etape 5association latérale des procollagènes
Etape 6sécrétion des chaînes
Etape 7clivage des propeptides N et C terminaux (protecteurs)
Etape 8assemblage des trimères en fibrille (décalage de 67 nm entre trimères) et formation de liens covalents
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Elastine

Question Answer
Synthèse et assemblage intracellulairesynthèse de pro-élastine (= bcp d'aa hydrophobes comme glycine, alanine, proline, valine) au niveau du RER et sécrétion
Synthèse et assemblage extracellulaire1) polymérisation des molécules de pro-élastine en chaîne d'élastine ;
2) conversion de 3 des 4 lysines en allysines par la lysyl oxidase ;
3) condensation de 3 allysines avec une lysine non modifiée pour former la desmosine -> "cross link' des chaînes d'élastine pour former un réseau anastomotique de fibres élastiques
Propriétés (2) protéine non sucrée dont l'hydrophobicité la protège des agressions ; taux de renouvellement lent (+ de 10 ans) -> structure quasi éternelle sauf en cas de destruction par les élastases ou les UV
Qu'est-ce qui est responsable de l'élasticité de l'élastine ?le cross linking
Comment font les poumons pour avoir une si grande surface d'échange sur un si petit volume ?ils utilisent le processus de division bifide itérative
Volume des poumons5 L
Surface d'échanges des poumons130m²
Expliquer la division bifide itérativeles cellules qui composent les deux bronches subissent des branchements répétés excessifs, itératifs, pour donner un arbre bronchique totalement développé.
Défis rencontrés par le poumon pour augmenter les échanges gazeux ?1) grande surface d'échange ;
2) minimisation de la barrière alvéolo-capillaire car oxygène peu diffusible, l'épaisseur doit être ~1µm ;
3) fibres élastiques
Décrire les différents états de l'élastine des poumons lors du repos, de l'inspiration et de l'expiration1) au repos: lames élastiques rétractées ;
2) inspiration (active): distension des lames élastiques ;
3) expiration (passive): relaxation des lames élastiques (force première)
Broncho pneumopathie chronique obstructive - cause acquisetrop d'élastase. La fumée de cigarettes paralyse les cils et la clairance muco-ciliaire, les poussières et bactéries ne sont plus évacuées, provoque des infections chroniques et répétées: combat du système immunitaire (élastases) contre les bactéries, qui diminue progressivement les chaînes d'élastine.
Broncho pneumopathie chronique obstructive - cause innéepas d'anti-élastase: personne plus sujette que d'autres face aux bronchites, sinusites etc. Pas de protection des lames élastiques.
Emphysème =dilatation + destruction des alvéoles, ce qui diminue la surface d'échange des poumons
Deux lames élastiqueslimitante élastique interne et externe
Rôle des lames élastiquesimpliquées dans l'accumulation de l'énergie lorsque le sang passe, et le déplacement du sang (poussent le sang plus loin)
Rôle de l'élastine dans les artèresl'élastine amortit les variations de pression lors de la chute diastolique
Organisation de la MEC des artères (média)élastine, reliée à fibriline, reliée au collagène III
En systole, il y a accumulation ...d'énergie potentielle
En diastole, il y a restitution ...de l'énergie
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Glycosaminoglycanes et protéoglycans

Question Answer
4 classes de GAG - citera) hyaluronane ;
b) chondroïtine sulfate ;
c) héparine, haparan sulfate ;
d) keratan sulfate
Protéoglycan =GAG + protéine
Héparine= héparanne sulfate hypersulfatée;
acide glucuronique + n-sulfoglucosamine
Hyaluronane =acide D-glucuronique + N-acétyl-D-glucosamine, liaison beta 1-3
Chondroïtine =acide D-glucuronique + N-acétyl-D-galactosamine, liaison alpha-beta 1-3
Kératan sulfate = D-galactose + N-acétyl-D-glucosamine, liaison beta 1-4
La sulfatation a lieu chez tous les sucres sauf sur ...l'hyaluronane
Synthèse de l'Hyaluronane parl'acide hyaluronique synthase, ancrée à la surface des cellules
L'acide hyaluronique est importante dans le cordon ombilical - pourquoi ?la gelée de Wharton est composée d'acide hyaluronique en majorité, car ce dernier accumule l'eau et sert d'amortisseur mécanique évitant la compression de l'artère et la veine embryonnaire
Protéoglycan - à la surface des cellules parancrage transmembranaire (syndécanne), lien GPI (glypicanne)
Protéoglycan - dans la MEC commeles perlécannes (= lame de filtration chargée - dans les glomérules) et les agrécannes (dans le cartilage)
Pourquoi les protéoglycans sont aussi importants dans le cartilage ?car forment des structures immenses, qui accumulent énormément d'eau, et elles sont extrêmement importantes pour amortir les chocs, mais aussi pour la nutrition des tissus
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Dégradation de la matrice extracellulaire

Question Answer
Remodelage assuré parles métallo-protéinases matricielles ou MMP
Rôle des MMPdégradation de la MEC (coupe les protéines de la matrice en présence de métal), permet à un vaisseau sanguin de traverser la matrice afin d'atteindre un tissu pour le vasculariser
Synthèsesous forme de précurseur inactif (zymogène) et dépendant du zinc
Activationpar une autre protéase ou par stress oxydatif (clivage ou déplacement du propeptide)
Inhibitionpar des inhibiteurs circulant comme l'alpha 1 antiprotéase ; ou par des inhibiteurs tissulaires comme les TIMPs
A quoi servent les TIMPs ?ce sont des inhibiteurs tissulaires qui vont contrôler de façon fine et précise la dégradation des MMP
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Laminine

Question Answer
Laminines =constituants de la lame basale, qui sépare les tissus épithéliaux du tissu conjonctif
Pourquoi est-ce une protéine colle-tout ?car c'est un hétérotrimère de 3 chaînes (alpha, beta, gamma) formant un triplet au centre et présentant 4 domaines à ses extrémités lui permettant d'interagir avec d'autres protéines.
Structuretrimère de chaînes alpha, beta, gamma ; domaine central triple-hélical ; domaines des extrémités
Rôle de son domaine centralinsertion dans le treillis/grillage de collagène de type IV
Rôle des extrémitésinteraction avec les intégrines et des héparan-sulfate
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Fibronectine

Question Answer
Structurehomodimère de 2 longues chaînes (300kDa par chaîne!) contenant de nombreux domaines
Citer ses rôles (5)1) protéine colle-tout super glue ;
2) peut effectuer la liaison cellule-matrice et guider le mouvement cellulaire ;
3) peut interagir avec les intégrines via séquences RGD ;
4) oriente le cytosquelette intracellulaire ;
5) impliquée dans la cicatrisation et la coagulation
Sous forme insolubleelle constitue la MEC
Sous forme solubleelle est liée aux plaquettes, permettant la coagulation et la cicatrisation
Les intégrines forment un pont entre ... du côté extracellulaire et ... du côté cytosoliquela fibronectine ; les µfilaments d'actine
Implication dans la coagulationfibronectine soluble interagit avec les plaquettes car permettent leur agrégation (protéine colle-tout super glue)
Implication dans la cicatrisationla fibronectine agit comme guidage des fibroblastes et des cellules épithéliales, pour recoloniser l'espace vide après la lésion
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