Cours-Tissu-Epithelial-2024-PDF

le tissu épithélial Prof. Bernhard Wehrle-Haller département de physiologie cellulaire et métabolisme  hierarchies des jonctions = Vue du haut...

le tissu épithélial Prof. Bernhard Wehrle-Haller département de physiologie cellulaire et métabolisme  hierarchies des jonctions = Vue du haut Vue en face (du coté) Section transversale Vue schématique  KQTSVCOO H PDZ = (PSD-95/Disc- Large/ZO-1) https://store.steampowered.com/app/1654050/Nanoscape/  les tissus épithéliaux un homme adulte est constitué de ≈ 50 -100 trillions (= 50 -100 X 1012) cellules 4 types de tissus conjonctifs musculaires ≈ 200 types différents nerveux épithéliaux tissus primaires (ectoderme et endoderme) les plus fréquents ( > 60% des types cellulaires ) organisation cellulaire unique importance physiologique importance clinique  les objectifs du cours 1. introduction: tissus épithéliaux prototypiques 2. caractéristiques 2.1. adhésion intercellulaire, polarité 2.2. adhésion à la lame basale 2.3. absence de vascularisation 2.4. nutrition, couplage métabolique (jonctions gap) 2.5. renouvellement (cellules souches) et différenciation 3. fonctions physiologiques 3.1. défense, fonction de barrière (peau, intestin) 3.2. absorption (intestin), sécrétion (pancréas) 3.3. transport de fluides, de muqueuse et de molécules (vaisseaux sanguins, epithéliaux ciliés) 4. pathologies 4.1. métaplasie, dysplasie, carcinome  le fonctionnement du cours Cours : comprendre les concepts, les exemples Ouvrages : Histology and cell biology (Kierszenbaum, 4 ed, e) Biologie moléculaire de la cellule (Alberts, 5 ed, f) pages indiquées sur le site (Moodle) Travaux pratiques d’histologie: épithélium de la peau, glandes  1. Introduction les cellules épithéliales sont étroitement accollées tissus conjonctifs, musculaires, nerveux tissus épithéliaux  distribution des tissus épithéliaux dans l‘organisme révêtement: surface ( épiderme ) cavités internes ( épithélium de toutes les muqueuses et séreuses ) conduits ( vaisseaux sanguins, canaux excréteurs ) annexes: surface ( cheveux, ongles ) glandes exocrines endocrines  fonctions des épithéliaux de revêtement défence contre: pertes d’eau et d’ions agressions mécaniques, chimiques, UV infections diverses fonctions: absorption transport filtration échange sécrétion  fonctions des épithéliaux de sécrétion sécrétion de produits exocrines et endocrines (glandes) sécrétion d’hormones  2. characteristiques 2.1. adhésion intercellulaire, polarité adhésion intercellulaire et contact avec la matrice extracellulaire jonctions serrées jonctions adhérantes jonctions gap desmosomes hémi-desmosomes adhésions focales entre les cellules: côté basal des cellules: glycocalyx (sucres) matrice (lame basale) eau fibres (differents types de collagènes) ions, protéines  les cellules épithéliales sont polarisées membrane apicale Cytosquelette (microvillosités, microtubules) (ciles, flagelles) organelles cytoplasmiques (noyau, golgi, vésicules de sécrétion) lame basale membrane baso - latérale localisation polarisée des microvillosités des enterocytes localisation polarisée des granules sécrétoires des glandes exocrines membrane apicale granules de sécrétion membrane basolaterale  2. characteristiques 2.2. adhésion à la lame basale le contact avec la lame basale détermine la polarité épithéliale épithélium lame basale lame basale tissu conjonctif  intégrines (régulation allostérique) F-actin talin a-intégrine b-intégrine fibronéctine RGD la lame basale est produite par les cellules épithéliales formation du réseau de la lame basale laminine entactine (nidogène) collagène IV protéoglycans héparan sulfate site d’ancrage … et par les cellules du tissu conjonctif fibronectine collagène I et III (RGD) la laminine est formée par trois sous-unités (a,b,g) HS et forme un réseau avec d'autres protéines de la matrice extracellulaire la laminine se polymérise à la surface cellulaire  la lame basale forme un réseau dense cellules épithéliales tissu conjonctif  la lame basale signale aux cellules épithéliales où: adhérer à laminine fibronectine collagène IV proliférer à laminine fibronectine migrer à laminine fibronectine  2. characteristiques 2.3. absence de vascularisation les tissus épithéliaux ne sont pas vascularisés O2 glucose, acides aminés,…  2. characteristiques 2.4. nutrition, couplage (jonctions gap)  la diffusion est accélérée par les jonctions gap glucose, acide aminés,… lame basale Micro-injection d’un traceur fluorescent  2. characteristiques 2.5. renouvellement (cellules souches) et différenciation les tissus épithéliaux se renouvellent continuellement in out ( mitoses ) ( desquamation ) épithélium  les cellules épithéliales se reproduisent par mitose cellules souches ( adultes ) prolifèrent lentement, toute la vie s‘auto-reproduisent sont multipotentes cellules en amplification prolifèrent rapidement, sur une courte période sont pré-déterminées se différencient en se déplaçant cellules épithéliales différenciées ne prolifèrent plus ne changent pas de phénotype les cellules souches sont localisées dans des « niches » épiderme annexes cellules souches les cellules souches et les cellules en amplification ont des localisations distinctes épiderme c. souches c. en amplification les cellules en amplification se divisent de façon clonale 1j 5j 10 j carcinome in situ mutation  les cellules en amplification reconstituent les épithélia jour 2 jour 5 cellules épithéliales fibroblastes jour 7 jour 14 l‘épithélium reconstitué peut être transplanté 10 jours  intestin grêle cellule muqueuse cellule absorbante intestin grêle 4 3 2 1 cellules souches ( 1 ) cellules en amplification ( 2 ) cellules différenciées ( 3 et 4 )  la migration est nécessaire à la différenciation des cellules épithéliales 30 j fillagrine K1 K10 15 j K5 0j K14  la position des cellules souches et la vitesse de renouvellement varient selon l‘épithélium épithélium cellules souches cellules en amplification renouvellement ( jours ) révêtement stratifié annexes couche basale 30 (p. ex. épithélium de la peau) révêtement simple glandes glandes 2-5 avec glandes (profond) (superficiel) (p. ex. intestin) révêtement simple dans l’épithélium dans l’épithélium 60-400 sans glandes annexes annexes (profond) annexes (profond) 1 sécrétoire dans l’épithélium dans l’épithélium > 200  3. fonctions physiologiques 3.1. défense, fonction de barrière (peau, intestin) les cellules épithéliales mortes forment une barrière contre la perte d’eau et contre les agressions externes 30 j 15 j 0j la lame basale qui sépare l‘épithélium du tissu conjonctif agit comme un filtre passent: eau, petites molécules cellules du système immunitaire mélanocytes (peau) ne passent pas: lame basale macromolécules ( > 60 kDa ) cellules épithéliales, musculaires, conjonctives, nerveuses ( sauf terminaisons ) les lymphocytes qui patrouillent dans les tissus traversent facilement l‘épithélium vasculaire (endothélium)  3. fonctions physiologiques 3.2. absorption (intestin), sécrétion (pancréas) absorption des nutriments au niveau des microvillosités des enterocytes sécrétion des granules par les glandes exocrines pancréas exocrine synthèse stockage sécrétion  3. fonctions physiologiques 3.3. transport de fluides, mucus et de molécules (vaisseaux sanguins, epithéliaux ciliés)  les glandes endocrines sécrètent des molécules dans les vaisseaux à travers une lame basale Ilot de Langerhans, sécrétion endocrine d’insuline cellule à insuline vaisseau insuline lame basale cellule endothéliale fenestrée les cellules ciliées transportent le mucus des voies respiratoires cellules muqueuses cellules ciliées tissu conjonctif cellules basales tissu conjonctif http://www.doctorc.net/Labs/Lab25/lab25.htm VM8054 Veterinary Histology/ Respiratory System I: Mammals/ Thomas Caceci https://embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Mouse_Trachea_Movie_1  4. pathologies 4.1. métaplasie, dysplasie, carcinome  un épithélium peut être altéré réversiblement intestin vesicule biliaire normal métaplasie  la différenciation perturbée des cellules épithéliales psoriasis normal plaque  la différenciation des kératinocytes est altérée dans les régions épaissies (perte de défense) couche cornée fillagrine normal plaque modifications physiologiques ou génétiques d’un épithélium épithélium normal stimulus chronique mutation (p.ex. infection) métaplasie hyperprolifération ( un type d’épithélium est remplacé par un autre, changement réversible) dysplasie (changement irréversible) modification génétique de la voie de signalisation dans les cellules épithéliales (voie β-caténine-Wnt) jonctions adhérentes (b-caténine)  signalisation modifiée par mutation génétique jonctions adhérentes (b-caténine) la signalisation par Wnt et β-caténine nucléaire stimule la prolifération cellulaire *** 4 pancréas ( g ) 3 2 1 APC normal absence d’ APC APC APC  un épithélium peut être altéré irréversiblement métaplasie dysplasie carcinome = cancer d’origine épithéliale  les stades de développement d‘un carcinome in situ épithélium normal stimulus chronique mutation (p.ex. infection) métaplasie hyperprolifération ( un type d’épithélium est remplacé par un autre, d’aspect normal ) dysplasie dysplasie ( la disposition des cellules épithéliales est altérée ) carcinome in situ ( la structure des cellules épithéliales est altérée ) lame basale  la lame basale limite initialement la dispersion des cellules épithéliales tumorales dysplasie ( carcinome in situ ) la lame basale limite initialement la dispersion des cellules tumorales carcinome in situ le franchissement de la lame basale permet la colonisation régionale du tissu conjonctif dysplasie invasion régionale ( carcinome in situ ) ( carcinome ) la perte des caractéristiques épithéliales permet la dispersion à distance des cellules tumorales dysplasie invasion régionale invasion générale ( carcinome in situ ) ( carcinome ) (carcinome métastatique )  les stades de développement d‘un carcinome invasif épithélium normal stimulus chronique mutation (p.ex. infection) métaplasie hyperproliferation ( un type d’épithélium est remplacé par un autre, d’aspect normal ) dysplasie dysplasie ( la disposition des cellules épithéliales est altérée ) carcinome in situ ( la structure des cellules épithéliales est altérée ) lame basale carcinome invasif  résumé 1. tissus épithéliaux prototypiques 2. caractéristiques 2.1. adhésion intercellulaire, polarité 2.2. adhésion à la lame basale 2.3. absence de vascularisation 2.4. nutrition, couplage métabolique (jonctions gap) 2.5. renouvellement (cellules souches) et différenciation 3. fonctions physiologiques 3.1. défense, fonction de barrière (peau, intestin) 3.2. absorption (intestin), sécrétion (pancréas) 3.3. transport de fluides, de muqueuse et de molécules (vaisseaux sanguins, epithéliaux ciliés) 4. pathologies 4.1. métaplasie, dysplasie, carcinome