Biologie Tissus et Matrice Extracellulaire

Introduction

• Les tissus sont des ensembles de cellules différenciées, partageant la même origine et fonction.
• Il existe quatre grands types de tissus : épithélial, conjonctif, musculaire et nerveux.

Les différents niveaux d'organisation

• Atomes → molécules → cellules → tissus → organes → systèmes → organisme.

Les tissus

• Ensemble coopératif de cellules différenciées, pas forcément identiques, mais ayant même origine et fonction.
• Quatre grands types de tissus: -Épithélial -Conjonctif et squelettique -Musculaire -Nerveux

Caractéristiques des tissus

• Territoriales: Occupation d'une région spécifique.
• Fonctionnelles: Exécution de tâches spécifiques.
• Biologiques: Propriétés particulières liées aux cellules.
• Tissu → différenciation et spécialisation des cellules: Transformation des cellules pour des rôles précis.

Les organes

• Ensemble de tissus concourant à la réalisation d'une fonction physiologique.
• Exemple: l'estomac est composé de plusieurs types de tissus travaillant ensemble pour la digestion.

Les systèmes

• Ensemble d'organes qui travaillent ensemble pour remplir une seule fonction.
• Exemple : le système digestif, composé de l'estomac, de l'intestin etc.
• 11 systèmes pour le maintien de la vie.

La matrice extracellulaire (MEC)

• Permet la cohésion cellulaire et tissulaire.
• Composée de trois éléments principaux:
  • Fibres (assemblages de protéines)
  • Molécules solubles (principalement de l'eau et protéines)
  • Substance fondamentale

Les fibres de la MEC

• Fibres de collagène (plus de 20 types) → tissus conjonctifs.
• Élastine → fibres élastiques → tissus conjonctifs élastiques.

Les molécules de la MEC

• Glycosaminoglycanes (GAG) → chaînes de disaccharides.
• GAG et protéoglycanes → formation d'un gel → résistance aux forces de compression.

La lame basale

• Région différenciée de la MEC sous les épithéliums.
• Fonctions :
  • Filtre
  • Assise de cellules épithéliales et endothéliales.
  • Contrôle la localisation des protéines membranaires.

Les systèmes de jonction

• Jonctions intercellulaires (uniquement chez les animaux).
• Types :
  • Jonctions serrées (occludens)
  • Jonctions d'ancrage (adherens)
  • Desmosomes
  • Jonctions communicantes (gap)
• Hémidesmosomes : jonctions entre cellules et MEC (matrice extracellulaire).

Les protéines d'adhérence cellulaire

• CAM (cell adhesion molecules).
• Interaction cellule-MEC → SAM (substrate adhesion molecules).
• Quatre familles :
  • Cadhérines
  • Intégrines
  • Sélectines
  • Superfamille des immunoglobulines (IgSF).

Les jonctions serrées

• Jonctions étanches, composées d’occludines et de claudines, et de IgCAM.

Les jonctions d'ancrage

• Intégrité tissulaire.
• Composées de cadhérines, d’IgCAM et de microfilaments d’actine.

Les desmosomes

• Zones d'ancrages des filaments intermédiaires.
• Composés de cadhérine, d'IgCAM et de desmoplakine.

Hémidesmosomes

• Différents des desmosomes, ils relient les cellules à la MEC

Les jonctions communicantes (gap)

• Canaux transmembranaires.
• Connexons (composés de six sous-unités identiques, la connexine).
• Fermeture du canal → phosphorylation C-terminal des connexines.

Les tissus épithéliaux

• Deux types:
  • Revêtement
  • Glandulaires
• Fonctions: Protection, absorption, sécrétion, sensation, transport et filtration.

Caractéristiques des tissus épithéliaux

• Polarité
• Jonctions cellulaires
• Non-vascularisé
• Régénération

Classification des épithéliums

• Forme des cellules → pavimenteuses, cubiques, prismatiques.
• Couches cellulaires → simple, pseudostratifié, stratifié.

Les épithéliums de revêtement

• Épiderme (peau)
• Cavités internes (ex : intestin)
• Cavités ouvertes (ex : trachée)
• Cavités fermées (ex : mésothélium).
• Tissus séreux : deux feuillets (pariétal et viscéral).

Épithéliums ciliés, stéréocils, pôle muqueux, bordure en brosse

• Types d'épithéliums spécialisés dans des fonctions spécifiques (ex: mouvements de mucus, absorption).

Les épithéliums glandulaires

• Association de cellules sécrétrices.
• Cellules muqueuses → sécrétion de mucus.
• Cellules séreuses → sécrétion de protéines.
• Exocrines (glandes qui libèrent leur sécrétion à la surface du corps)
• Endocrines (glandes qui libèrent leur sécrétion dans le sang).

Exemple de l'épithélium intestinal

• Épithélium intestinal + tissu conjonctif sous-jacent = muqueuse intestinale
• Fonctions d'absorption par l'épithélium.

Transport dans l'épithélium intestinal

• Mécanismes de transport : diffusion facilitée, transport actif, etc
• Structures spécialisées (microvillosités).

Les tissus musculaires

• Trois types : strié squelettique, strié cardiaque, lisse.
• Caractéristiques:
  • Excitable
  • Contractile
  • Extensible
  • Elastique

Le tissu musculaire strié squelettique

• Fibre musculaire = rhabdomyocyte → syncytium
• MP + lame basale = sarcolemme
• Cytoplasme = sarcoplasme

Le sarcomère

• Unité fonctionnelle du muscle strié squelettique
• Bande A + 2 * Bande I
• Myofilaments = MF + myosine.
• Filaments épais → myosine + titine.
• Filaments fins → MF + tropomyosine + troponine + nébuline.
• Système de lignes Z, H, et M.
• Zones d'entassement des filaments épais et fins

Le réticulum sarcoplasmique (RS)

• Citerne terminale → jonction A/I
• Tubule T → pénétration sarcolemme → triade.

Innervation du tissu musculaire strié squelettique

• Synapse + fibre = jonction neuromusculaire.

Le tissu musculaire strié cardiaque

• Cardiomyocytes → cellules cylindriques.
• Disques intercalaires → jonctions gap et desmosomes.

Le sarcomère du tissu musculaire strié cardiaque

• Tubule T → ligne Z
• Pas de triade

Le tissu musculaire lisse

• Léiomyocyte → non strié
• Péristaltisme → contraction et relâchement.

Résumé des tissus musculaires

• Caractéristiques de ces trois types de tissus musculaires (squelettique, cardiaque et lisse).

Le tissu nerveux

• Deux types de cellules : Neurones et cellules gliales.
• Neurones → influx nerveux.
• Cellules gliales → soutien et protection.

Structure des neurones

• Corps cellulaire (soma)
• Dendrites (structure réceptrice)
• Axone (structure conductrice)

Transport vésiculaire via MT

• Explication du transport des neurotransmetteurs au niveau des neurones grâce au cytosquelette.

Étude de l’influx nerveux (Hodgkin et Huxley)

• Potentiels de repos et d'action.
• Dépolarisation → potentiel membrane > -65 mV
• Hyperpolarisation → potentiel membrane < -75mV
• Loi du « tout ou rien » → valeur seuil - 55 mV

Classification fonctionnelle des neurones

• Neurones sensoriels (afférents)
• Interneurones
• Neurones moteurs (efférents)

Classification topographique et autre des neurones

• Différentes types et emplacements des neurones dans le corps.

Synapses

• Structures de connexion entre neurones ou avec d'autres cellules (ex: muscles, glandes).
• Élément pré-synaptique, fente synaptique, élément post-synaptique.
• Classification biochimique, topographique et fonctionnelle.

Le système nerveux central (SNC)

• Cerveau et la moelle épinière
• Cellules gliales : Astrocytes, microgliales, épendymocytes

Les cellules gliales du SNC

• Astrocytes → nutrition
• Microglies → phagocytes
• Épendymocytes → circulation du liquide cérébrospinal (LCS).

Oligodendrocytes

• Formation de la gaine de myéline.
• Gaine de myéline → enroulement MP des oligodendrocytes.
• Noeuds de Ranvier → espace non myélinisés.

Le système nerveux périphérique

• Les différents types de cellules gliales du système nerveux périphérique (ex: cellules de Schwann).