Signalisation et Stimulation Cellulaire, Mécanotransduction (PDF)

Signalisation et stimulation cellulaire, mécanotransduction Prosessus Biologique I 1è re a nné e de phys iothé ra pie Ve m á s a llá  PARTIE I La signa...

Signalisation et stimulation cellulaire, mécanotransduction Prosessus Biologique I 1è re a nné e de phys iothé ra pie Ve m á s a llá  PARTIE I La signalisation et la stimulation cellulaire © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  COMMUNICATION CELLULAIRE Que lle s s ont le s é ta pe s de la c om m unica tion c e llula ire? 1. Reconnaissance du stimulus (molécule Axone terminal message) par un récepteur spécifique de Vés icule synaptique (avec acétylcholine) la membrane ou à l’intérieur de la cellule. Récepteur d’acétylcholine 2. Transfert des messages Fente synaptique (TRANSDUCTION): à travers la 1 membrane: transmission du signal vers les molécules effectrices situées sur la 2 superficie interne ou dans le cytoplasme. Tubule T Membrane 3. Réponse cellulaire: changement de Réticulum s arcoplas mique l’expression génique, changements de 3 4 l’activité enzymatique, changement de la concentration ionique... Acétylcholine Filament d’actine 4. Fin de la réponse par destruction ou Acétylcholinestéras e inactivation de la molécule signal. Tête de myos ine Filament de myos ine Tropomyos ine © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  COMMUNICATION CELLULAIRE ESQUEMA DE LOS TIPOS DE TRANSPORTE Sécrètent des substances Par le biais de contacts directs Unions type GAP: unissent chimiques qui transportent entre protéines attachées à la directement les cytoplasmes les signaux à d’autres cellules membrane éloignées Importance de la communication entre cellules  Pour réguler leur développement et leur organisation tissulaire  Pour contrôler leur croissance et leur division  Pour coordonner leurs fonctions © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  COMMUNICATION CELLULAIRE À propos de la SIGNALISATION CHIMIQUE: ESQUEMA DE LOS TIPOS DE TRANSPORTE MÉCANISMES DE SIGNALISATION ESQUEMA SYNAPTIQUE ouDE LOS NEURONAL TIPOS DE Exclusif au système ESQUEMA DE LOS TIPOS AUTOCRINE/ PARACRINE TRANSPORTEnerveux. Les cellules sécrètent des DE TRANSPORTE Les cellules sécrètent des signaux ne urotra ns m e tte urs à chimiques locaux, qui sont si la suite d’un s igna l rapidement captés, détruits ou é le c trique , qui diffuse immobilisés, et qui n’agissent que sur et agit sur la cellule les cellules situées dans cible postsynaptique l’environnement immédiat. adjacente ESQUEMA DE LOS ENDOCRINE TIPOS Les cellules ESQUEMA DE LOS NEUROENDOCRINE DE TRANSPORTE spécialisées sécrètent des endocriniennes TIPOS DE Égal au système hormones, qui voyagent à travers le circuit sanguin et TRANSPORTE endocrinien mais les horm one s sont agissent sur des cellules sécrétées par des cibles largement réparties c e llule s dans tout le corps. ne rve us e s © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Type de signalisation La Signalisation Autocrine La signalisation autocrine est un processus par lequel une cellule : - Sécrète des molécules de signalisation. - Ces molécules agissent sur elle-même. - Elles agissent également sur les cellules de même type à proximité. Ce processus permet : - À un groupe de cellules identiques de coordonner leurs actions. - D'assurer une réponse cohérente et synchronisée. Ex: Développement Embryonnaire © Copyright Universidad Europea. 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Concentration et - Les hormones sont souvent présentes en - Les neurotrans metteurs peuvent atteindre des Précision des Signaux concentrations très faibles dans le sang concentrations locales élevées dans la fente (typiquement < 10^-8 M). synaptique (par exemple, l'acétylcholine peut - Elles agissent sur des récepteurs avec atteindre 5 × 10^-4 M). une haute affinité. - La précision est élevée car les neurotrans metteurs - La diffusion des hormones dans le sang agissent rapidement et directement sur les cellules implique une dilution significative. cibles spécifiques au niveau de la synapse. - Leur action est généralement plus lente et de plus longue durée. Durée de l'Action - Les hormones peuvent avoir des effets - Les effets des neurotransmetteurs sont souvent durables, persistant pendant des heures de courte durée. voire des jours. Exemple : Les hormones - Les neurotrans metteurs sont rapidement stéroïdiennes et thyroïdiennes persistent dégradés ou recapturés par les cellules longtemps dans le sang. présynaptiques. - Elles peuvent induire des changements à - Cela permet des réponses très précises et long terme dans les cellules cibles. transitoires. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 14  Type de signalisation Jonctions Gap et Communication Intercellulaire Directe Structure et Fonction des Jonctions Gap - Permettent la communication directe entre les cellules adjacentes. - Elles se forment par la juxtaposition étroite des membranes plasmiques des cellules voisines. - Elles connectent directement les cytoplasmes des cellules associées via des canaux étroits remplis d'eau. - Composition: - Six connexines > connexon. - Deux connexons > un canal continu qui traverse les deux membranes cellulaires. © Copyright Universidad Europea. 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Cela garantit une contraction coordonnée et efficace du cœ ur. - Les anomalies des jonctions gap dans le cœ ur peuvent entraîner des arythmies et d'autres dysfonctionnements cardiaques. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 17  Type de signalisation Jonctions Gap et Communication Intercellulaire Directe Rôle dans la Réparation tissulaire: - Après une lésion, les jonctions gap participent à la coordination de la réponse de réparation tissulaire en permettant la communication entre les cellules de la zone lésée et les cellules saines. - Elles facilitent également la propagation des signaux de survie ou de mort cellulaire, aidant à déterminer la réponse appropriée à la blessure. © Copyright Universidad Europea. 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Cela peut inclure la transmission d'informations sur l'état de la cellule, les signaux de différenciation ou des instructions de survie. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 19 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 20  COMMUNICATION CELLULAIRE Que lle s s ont le s é ta pe s de la c om m unica tion c e llula ire? 1. Reconnaissance du stimulus (molécule Axone terminal message) par un récepteur spécifique de Vés icule synaptique (avec acétylcholine) la membrane ou à l’intérieur de la cellule. Récepteur d’acétylcholine 2. Transfert des messages Fente synaptique (TRANSDUCTION): à travers la 1 membrane: transmission du signal vers les molécules effectrices situées sur la 2 superficie interne ou dans le cytoplasme. Tubule T Membrane 3. Réponse cellulaire: changement de Réticulum s arcoplas mique l’expression génique, changements de 3 4 l’activité enzymatique, changement de la concentration ionique... Acétylcholine Filament d’actine 4. Fin de la réponse par destruction ou Acétylcholinestéras e inactivation de la molécule signal. Tête de myos ine Filament de myos ine Tropomyos ine © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  COMMUNICATION CELLULAIRE ESQUEMA DE LOS TIPOS DE TRANSPORTE © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Les récepteurs associés aux protéines canal, protéine COMMUNICATION CELLULAIRE G et tyrosine-kinases se trouvent dans la MEMBRANE PLASMIQUE TYPES DE RÉCEPTEURS ESQUEMA DE LOS TIPOS DE TRANSPORTE RÉCEPTEURS RÉCEPTEURS ASSOCIÉS À ASSOCIÉS À PROTÉINES TYROSINE CANAL KINASES Acétylcholine Érythropoïétine Interférons RÉCEPTEURS RÉCEPTEURS ASSOCIÉS À CYTOPLASMIQUES PROTÉINES G OU NUCLÉAIRES  Épinéphrine  Cortisol  Glucagon  Testostérone  Sérotonine  Oestradiol © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Les récepteurs de surface et intracellulaires Récepteurs transmembranaires Récepteurs Liés aux Canaux Ioniques Description : - Ces récepteurs sont aussi appelés canaux ioniques ligand-dépendants ou récepteurs ionotropiques. - Ils sont impliqués dans la signalisation synaptique rapide entre les cellules électriquement excitables. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 25  Les récepteurs de surface et intracellulaires Récepteurs transmembranaires Récepteurs Liés aux Canaux Ioniques Mécanisme de Transmission - Différences de Concentration Ionique : Une cellule excitable maintien des différences de concentration d'ions entre son cytoplasme et l'environnement extracellulaire, créant un potentiel électrique à travers la membrane plasmique. - Ouverture des Canaux : Lorsque les conditions sont favorables, des canaux ioniques spécifiques s'ouvrent, permettant un mouvement rapide des ions selon leur gradient électrochimique. Cela génère un signal électrique. - Événements Transitoires : L'ouverture d'un canal ionique est un événement transitoire, durant seulement quelques millisecondes avant que le canal ne se referme et entre dans un état de repos. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 26  Les récepteurs de surface et intracellulaires Récepteurs transmembranaires Récepteurs Liés aux Canaux Ioniques Propagation des Signaux Électriques - Les signaux électriques générés par les récepteurs des canaux ioniques se propagent rapidement à la surface de la cellule. - Cela est dû à l'ouverture successive des canaux ioniques adjacents, sensibles à la tension provoquée par l'ouverture initiale du canal. Vitesse de Transmission : - Les signaux électriques voyagent beaucoup plus rapidement que les signaux chimiques. - Cela permet une réponse rapide des cellules excitables, comme les neurones. - Exemple : Les neurones peuvent transmettre un signal électrique sur une distance d'un mètre en quelques millisecondes. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 27  Les récepteurs de surface et intracellulaires Récepteurs transmembranaires Récepteurs Liés aux Protéines G Description : - Les récepteurs couplés aux protéines G (GPCR) sont une large famille de récepteurs transmembranaires. - Ils sont caractérisés par leurs sept domaines transmembranaires. © Copyright Universidad Europea. 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Todos los derechos reservados 29  Les récepteurs de surface et intracellulaires Récepteurs transmembranaires Mécanisme de Signalisation Production de Seconds Messagers - Enzymes Cibles : - Les protéines G activées peuvent interagir avec diverses enzymes membranaires qui produisent des messagers secondaires. - Exemple : L'adénylyl cyclase, activée par la sous-unité alpha liée au GTP, catalyse la conversion de l'ATP en AMPc, un messager secondaire important. © Copyright Universidad Europea. 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Ex: les récepteurs tyrosine kinases sont cruciaux pour les réponses de croissance cellulaire. 2. Cibles Thérapeutiques - En raison de leur rôle central dans la signalisation cellulaire, les récepteurs transmembranaires sont des cibles importantes pour de nombreux médicaments. Ex: Les GPCRs sont la cible de près de la moitié des médicaments actuellement disponibles sur le marché, incluant des antihistaminiques, des bêta- bloquants, et des analgésiques. 3. Pathologies Associées - Des dysfonctionnements des récepteurs transmembranaires peuvent entraîner diverses pathologies. Ex: des mutations activatrices des récepteurs tyrosine kinases sont souvent associées à des cancers, tandis que des anomalies dans les GPCRs peuvent conduire à des maladies métaboliques et neurologiques. © Copyright Universidad Europea. 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Cette liaison recrute des coactivateurs ou des corépresseurs de la transcription, modulant ainsi l'expression de gènes cibles. Exemple : Récepteurs Nucléaires © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 36  COMMUNICATION CELLULAIRE À propos de la SIGNALISATION CHIMIQUE: ESQUEMA DE LOS TIPOS DE TRANSPORTE TYPES DE MOLÉCULES SIGNAL MOLÉCULES MESSAGE LIPOSOLUBLES  Transportées associeés à des protéines dans le plasma  Peuvent présenter des récepteurs cytoplasmiques ou nucléaires dans la cellule cible MOLÉCULES MESSAGE HYDROSOLUBLES  Transportées librement dans le plasma  Ont des récepteurs seulement au niveau de la membrane de la cellule cible © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Les récepteurs de surface et intracellulaires Les molécules de signalisation La même molécule signal peut provoquer des réponses différentes selon le récepteur auquel elle s’unit ADRÉNALINE ET CERTAINS DE SES RÉCEPTEURS © Copyright Universidad Europea. 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Dans de nombreux cas, la transduction est associée à l’AMPLIFICATION DU SIGNAL via SECONDS MESSAGERS INTRACELLULAIRES © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Les récepteurs de surface et intracellulaires Les voies de signalisation intracellulaire Rôle dans la Signalisation Cellulaire - Amplification du Signal : Les seconds messagers permettent l'amplification des signaux reçus par les récepteurs de surface. Par exemple, l'activation d'une seule molécule de récepteur peut entraîner la production de nombreuses molécules de second messager, amplifiant ainsi le signal. - Propagation du Signal : Les seconds messagers diffusent rapidement à travers le cytoplasme, transmettant le signal à diverses cibles intracellulaires et assurant une réponse cellulaire coordonnée. - Modulation des Réponses Cellulaires : En modulant l'activité des protéines cibles, les seconds messagers jouent un rôle crucial dans la régulation des réponses cellulaires à divers stimuli, y compris les hormones, les neurotransmetteurs et les facteurs de croissance. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 43  Les voies de signalisation intracellulaire Cascades de signalisation Les cascades de signalisation intracellulaires sont des séries d'événements moléculaires qui transforment un signal externe en une réponse cellulaire spécifique. Elles jouent un rôle crucial dans la régulation de nombreuses fonctions biologiques : - Croissance - Différenciation - Survie des cellules © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 44  Les voies de signalisation intracellulaire Cascades de signalisation Amplification du Signal - L'amplification du signal est un processus par lequel un signal initial faible est amplifié. - Cela permet une réponse cellulaire robuste. - L'amplification est rendue possible grâce à une série d'étapes de signalisation où chaque étape active plusieurs molécules de l'étape suivante. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 45  Importance de la Compréhension des Mécanismes de Signalisation pour les Kinésithérapeutes - Signalisation et Réparation : Comprendre comment les facteurs de croissance et les cytokines influencent la régénération des tissus après une blessure est crucial pour concevoir des programmes de rééducation efficaces. Ex : Les facteurs de croissance comme le TGF-β (facteur de croissance transformant bêta) jouent un rôle dans la réparation des tissus conjonctifs. Les kinésithérapeutes peuvent utiliser des techniques de thérapie physique pour optimiser ces processus de réparation. - Adaptation Musculaire : L'exercice physique modifie les voies de signalisation cellulaire, affectant la croissance musculaire, la densité osseuse et la récupération. Ex : La signalisation par la voie PI3K/Akt/mTOR est essentielle pour la croissance musculaire en réponse à l'exercice de résistance. Les kinésithérapeutes doivent comprendre comment ces voies sont modulées pour optimiser les programmes de renforcement musculaire. - Réponse Inflammatoire : La signalisation cellulaire est impliquée dans les réponses inflammatoires. Les kinésithérapeutes doivent savoir comment moduler l'inflammation par des techniques de thérapie physique et des interventions appropriées. Ex : Les exercices doux et les techniques de thérapie manuelle peuvent aider à réduire l'inflammation en modulant la production de cytokines pro-inflammatoires et anti-inflammatoires. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 46  REVOYEZ LA COMMUNICATION CELLULAIRE AVEC THE AMOEBA SISTERS © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  PARTIE II La mécanotransduction © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Introduction à la Mécanotransduction Concepts de Base de la Mécanotransduction 1. Dé finition : - La mécanotransduction est le processus par lequel les cellules c onve rtis s e nt des stimuli mécaniques en réponses biochimiques. - Ce mécanisme est essentiel pour les tissus musculosquelettiques qui répondent et s'adaptent à leur environnement mécanique. 2. Rôle de la Mé ca notra ns duc tion : - Elle joue un rôle clé dans la c rois s a nc e , le re m ode la ge et la ré pa ra tion de s tis s us , influençant la masse, la structure et la qualité des tissus. - La mécanotransduction permet la modulation des voies moléculaires et induit des réponses cellulaires pour améliorer la réparation et le remodelage des tissus. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 49  Introduction à la Mécanotransduction Importance en Kinésithérapie 1. Ré gé né ration Mus c ulos que le ttique : - La kinésithérapie utilise la mécanotransduction pour prom ouvoir la gué ris on des tissus par l'introduction de forces mécaniques, ou mécanothérapies. - Les thérapeutes peuvent utiliser des inte rve ntions m é ca nique s pour activer des ré pons e s biologique s s pécifiques dans les tis s us mus culos quelettiques afin de favoriser l'inté gration, la gué ris on et la ca pa c ité de re s ta uration des cellules et tissus implantés ou des échafaudages synthétiques. 2. Type s de Stim uli Mé ca nique s : - Les stimuli mécaniques couramment utilisés incluent la te ns ion, la c om pre s s ion, le c is a ille m e nt, la pre s s ion hydros tatique , la vibration et le flux de fluide. - Chaque type de stimulus peut influencer différemment les cellules en fonction de leurs propriétés mécaniques et de leur interaction avec la matrice extracellulaire (ECM). © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 50  Introduction à la Mécanotransduction Mécanismes de Signalisation Cellulaire et Moléculaire 1. Tra ns duc tion de s Signa ux Mé c a nique s : - Les forces mécaniques sont transmises à l'environnement microcellulaire, où elles sont détectées par des récepteurs spécifiques comme les inté grine s et les c a na ux ionique s m é c a nos e ns ible s. - Ces signaux mécaniques initient des réponses moléculaires telles que la ré orga nis a tion du c ytos que le tte et la modulation de l'expre s s ion de s gè ne s. 2. Ré pons e s Ce llula ire s : - Les cellules peuvent modifier leur environnement micromécanique via la réorganisation du cytosquelette, ce qui influence leur sensibilité aux forces entrantes. - Lorsque les forces cellulaires sont suffisantes, la cellule initie une réponse moléculaire qui modifie la synthèse ou la dégradation de l'ECM, influençant ainsi les propriétés mécaniques des tissus. © Copyright Universidad Europea. 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Todos los derechos reservados 53  Structures Cellulaires de Base Implicites dans la Mécanotransduction Signa lis a tion Ce llula ire Composition de l'ECM Les Protéines Structurelles : - Colla gè ne : Principal composant de l'ECM, il confère résistance et structure aux tissus. - Éla s tine : Apporte élasticité et permet aux tissus de reprendre leur forme après étirement. - Fibrone c tine : Facilite la liaison des cellules à l'ECM et joue un rôle dans la cicatrisation et l'adhésion cellulaire. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 54  Structures Cellulaires de Base Implicites dans la Mécanotransduction Signa lis a tion Ce llula ire Protéines d'Adhésion : - La m inine s : Cruciales pour l'adhésion des cellules, elles interagissent avec les récepteurs cellulaires pour stabiliser les cellules au sein des tissus. - Proté oglyca ne s : Ces molécules hydratent la matrice et contribuent à la résistance aux compressions tout en facilitant la signalisation cellulaire. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 55  Structures Cellulaires de Base Implicites dans la Méchanotransduction Im pa c t de l'ECM s ur la Fonc tion Ce llula ire Ada pta tion a ux Stim uli Mé ca nique s : Les cellules ajustent leur état mécanique interne en réponse aux modifications de la composition et des propriétés mécaniques de l'ECM, maintenant ainsi une homéostasie tensionnelle. Pa thologie s As s oc ié e s : Les altérations de la composition et de la mécanique de l'ECM sont liées à diverses pathologies, telles que les maladies dégénératives et les cancers, affectant la fonction des cellules et des tissus. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 56  Principales Voies de Mécanotransduction Voie Inté grine /Adhé s ion foc a le Signalisation à Travers le Cytosquelette et le Noyau - Transmission des forces mécaniques vers le noyau et influence sur l'expression génique. - Propagation des Forces Mécaniques : - Les forces extracellulaires et générées par les cellules sont propagées par la tension du cytosquelette. - Le cytosquelette, composé de protéines filamenteuses et de liaison, assure le soutien mécanique des cellules et régule leur motilité, leur forme et leur homéostasie de la tension. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 57  Principales Voies de Méchanotransduction Voie Inté grine /Adhé s ion foc a le Rôle de la Tension du Cytosquelette comme Messager Secondaire - Struc ture e t Dyna m ique : - Les propriétés mécaniques du cytosquelette dépendent de la dynamique, de la géométrie et de la polarité de ses composants : les fibres d'actine (F-actine), les microtubules (MTs) et les filaments intermédiaires (IFs). - La c ontra c tilité du cytos que le tte est assurée par le glissement de la F-a c tine s ur la m yos ine II, maintenues ensemble par des protéines de liaison dans des structures complexes appelées fibre s de s tre s s (SFs). © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 58  Principales Voies de Méchanotransduction Voie Inté grine /Adhé s ion foc a le Rôle de la Tension du Cytosquelette comme Messager Secondaire - Propagation des Forces via les Fibres de Stress : - Les fibres de stress transmettent la force de la matrice extracellulaire (ECM) à la cellule et vice versa en tirant sur les adhésions focales (FA). - Différents sous-types de fibres de stress, basés sur leur organisation structurelle et leur connectivité aux FA, participent à la propagation des forces et à la stabilité des structures cellulaires. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 59  Principales Voies de Mécanotransduction Voie Inté grine /Adhé s ion foc a le Influence sur l'Expression Génique : - L'application de forc e s m é ca nique s sur les récepteurs inté grine s à la membrane cellulaire entraîne une ré orga nis a tion s truc tura le et une déformation du noya u dans la direction de la force appliquée. - Cette interaction mécanique peut également provoquer une ré orga nis a tion de la c hrom a tine , influençant potentiellement l'expre s s ion de s gè ne s mécanosensibles. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 60  Principales Voies de Mécanotransduction Le s Inté grine s e t Adhé s ion foc a l Activation des Intégrines par des Stimuli Mécaniques - Processus : - Liaison à l'ECM suivie d'une modification conformationnelle induite par des stimuli mécaniques. - Activation et regroupement des intégrines, renforçant les liens moléculaires à l'interface cellule-matrice. - Résultat : - Formation des adhésions focales (FA), principaux centres d'interaction entre la cellule et l'ECM. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 61  Principales Voies de Mécanotransduction Le s Inté grine s e t Adhé s ion foc a l Signalisation Intracellulaire - Régulation de la tension : - Contrôle de la tension aux sites critiques de la cellule. - Transfert de la force au noyau pendant la migration directionnelle et la polarisation cellulaire. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 62 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 63  Principales Voies de Mécanotransduction Voie Inté grine /Adhé s ion foc a le Signalisation à Travers le Cytosquelette et le Noyau - Transmission des forces mécaniques vers le noyau et influence sur l'expre s s ion gé nique. - Trans mis s ion des Forces vers le Noyau : - La transmission des forces mécaniques du périmètre cellulaire vers le noyau est essentielle pour la réponse biologique des cellules. - Le complexe LINC (Linker of Nucleoskeleton and Cytoskeleton), comprenant des protéines SUN et ne s prin, joue un rôle crucial dans cette transmission en reliant le cytosquelette, l'enveloppe nucléaire et le nucléosquelette. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 64  Principales Voies de Mécanotransduction Voie Inté grine /Adhé s ion foc a le Signalisation à Travers le Cytosquelette et le Noyau - Mécanismes de Couplage : - Les protéines SUN interagissent avec les complexes de pores nucléaires, régulant leur organisation et leur distribution sur l'enveloppe nucléaire. - Les composants du LINC se regroupent au niveau apical du noyau pour former la ligne nucléaire associée à l'actine transmembranaire (TAN), similaire aux adhésions focales (FA). © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 65  Principales Voies de Mécanotransduction Ca na ux Ionique Mé c a nos e ns ible s Pie zo1 Activation des canaux Piezo1 et leur rôle dans la Régénération Cellulaire Post-Lésion - Activation par des Forces Mécaniques - Piezo1 est un ca na l ionique mécanosensible qui répond aux stimuli mécaniques tels que l'é tire m e nt de la membrane cellulaire, la pression statique, et le stress de cisaillement. - Lorsqu'une force mécanique est appliquée, Piezo1 s'ouvre pour permettre l'entrée d'ions ca lc ium (Ca²⁺) dans la cellule. - Ce processus de transduction mécanique permet aux cellules de percevoir et de répondre aux changements de leur environnement mécanique. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 66  Principales Voies de Mécanotransduction Ca na ux Ionique Mé c a nos e ns ible s Pie zo1 Rôle dans la Signalisation Calcique - L'entrée de calcium par les canaux Piezo1 déclenche une ca s ca de de s igna lis a tion intracellulaire. - Le calcium intracellulaire agit comme un second messager, activant diverses voies de signalisation qui régulent la prolifé ra tion cellulaire, la m igra tion et la diffé re nc ia tion. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 67  Principales Voies de Mécanotransduction Ca na ux Ionique Mé c a nos e ns ible s Pie zo1 Implication dans la Régénération Cellulaire Post-Lésion - Les canaux Piezo1 jouent un rôle important dans la ré gé né ra tion tis s ula ire , notamment en facilitant la différenciation des c e llule s s ouc he s et la form a tion os s e us e. - Des études ont montré que Piezo1 est fortement exprimé dans les ostéocytes et peut être régulé par des stimuli mécaniques comme l'étirement, favorisant ainsi la formation osseuse et la régénération après une lésion. - En outre, les canaux Piezo1 participent à la régénération du s ys tè m e ne rve ux pé riphé rique en favorisant la croissance axonale et la réparation des nerfs endommagé. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 68  Principales Voies de Mécanotransduction Ca na ux Ionique Mé c a nos e ns ible s Pie zo1 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 69  Principales Voies de Mécanotransduction Voie Notc h Régulation de la prolifération et de la différenciation cellulaires en réponse aux stimuli mécaniques. Introduction à la voie Notch: - La voie de signalisation Notch est cruciale dans le contrôle de la prolifération et de la différenciation cellulaires. - Elle est activée par des interactions entre les cellules adjacentes, impliquant les ligands de Notch et les récepteurs Notch. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 70  Principales Voies de Mécanotransduction Voie Notc h Activation par Stimuli Mécaniques : - La signalisation Notch peut être déclenchée par des stimuli mécaniques, tels que la tension et la compression, détectés par les cellules. - Les stimuli mécaniques perçus par les inté grine s ou les ca na ux ionique s m é ca nos e ns ible s Piezo1 peuvent induire l'expression des ligands de Notch dans les cellules émettrices. - Ces ligands activent ensuite les récepteurs Notch sur les cellules réceptrices, initiant la ca s ca de de s igna lis a tion Notc h. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 71  Principales Voies de Mécanotransduction Voie Notc h Rôle dans la Prolifération Cellulaire : - Une fois activée, la voie Notch influence la prolifération cellulaire en régulant l'expre s s ion de gè ne s s pé c ifique s liés au cycle cellulaire. - Cette régulation est essentielle dans les contextes de ré gé né ra tion tis s ula ire et de ré pa ra tion après une lésion. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 72  Principales Voies de Mécanotransduction Voie Notc h Rôle dans la Différenciation Cellulaire : - La signalisation Notch joue un rôle clé dans la détermination du destin cellulaire, influençant la différenciation en types cellulaires spécifiques. - Par exemple, la voie Notch peut diriger les cellules souches vers une différenciation en os té obla s te s ou en adipocytes selon les signaux environnementaux et mécaniques reçus. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 73  Principales Voies de Mécanotransduction Voie Notc h Implications dans la Régénération Tissulaire: - La signalisation Notch est particulièrement importante dans le contexte de la ré gé né ra tion m us c ula ire. - Des études montrent que l'activation de la voie Notch est nécessaire pour une réparation efficace des muscles squelettiques endommagés. - La capacité des cellules à répondre aux stimuli mécaniques via Notch est essentielle pour maintenir l'homéostasie tissulaire et promouvoir la régénération après une blessure. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 74  Conclusion © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 75