la voie notch dans la différenciation intestinale
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La voie Notch dans la différenciation intestinale
Signalisation Notch
• Lorsque notch (1-4) intéragit avec son ligand (Delta-1-4 ou Jagged-1-2):
• Clivage de la partie intracellulaire de notch (Notch IntraCellular Domain), translocation dans le noyau
• Activation de la transcription de gènes
Notch et différenciation
• Notch est impliqué du devenir des cellules lors du développement
• Math-1, Hes-1, ngn3 sont des cibles de la signalisation Notch et sont impliqués dans la différenciation.
• Surexpression de NICD dans des souris transgéniques entraîne blocage de la différenciation des cellules sécrétrices.
• La signalisation notch est essentielle dans les cryptes pour maintenir l’etat indifférencié et prolifératif des cellules progénitrices.
Notch signals control the fate of immature progenitor cells in the intestine
Fre et al.
Nature (2005) 435; 964-968
introduction
• Les signaux via Notch sont impliqués dans le développement de nombreux types cellulaires (cellules nerveuses).
• La modulation de ces signaux peuvent donc affecter la différenciation, la prolifération, l’apoptose des cellules. Notch est un inhibiteur de la différenciation de nombreux types cellulaires
• Hes-1, math-1, ngn3 modulent la différenciation. Ces facteurs sont contrôlés par Notch
• Rôle du signal Notch dans la différenciation et la prolifération des cellules précurseur dans l’intestin
stratégie
• Création de souris transgéniques
• Expression d’une forme constitutivement active de Notch.
• Utilisation du promoteur de la villine: la forme constitutivement active de la villine est présente dans toutes les cellules intestinales y compris dans les cellules souches.
Effet sur la différenciation(cellules en gobelet)
• Coloration au bleu cyan
WT Notch
Effet sur la différenciation(cellules endocrine)
• Marquage de la chromogranine
(Marqueur général des cellules endocrines)
WT Notch
conclusion
• L’expression de Notch entraîne la déplétion de cellules en gobelet et des cellules enteroendocrines
Notch et cryptdine
wtNotch
L’expression constitutive de Notch inhibe l’expression de cryptdine et donc la différenciation des cellules de Paneth
Notch et facteurs de transcription
wtNotch
L’expression constitutive de Notch entraîne: la surexpression de Hes-1, la sous-expression de Math-1 et la sous-expression de Ngn3
hes1
Math1
ngn3
Notch et Hes-1localisation de Hes-1
• Notch augmente la concentration nucléaire de hes-1
wt
notch
conclusion
• La surexpression de notch entraîne la depletion des cellules secretrices en modulant l’expression des facteurs de transcription.
ngn3
Notch
Statut d’autres facteurs de transcription regulés par notch
• Hes5, Hey-1…
• Pas d’effet de notch sur ces facteurs
Effet de notch sur la prolifération
• Selon le contexte cellulaire, la signalisation Notch peut influencer la prolifération cellulaire.
• Qu’en est il dans l’intestin?
Ki67
wt Notch
Effet de notch sur la prolifération
Brdu (marquage 30’ sacrifice 24 heures après)
wt Notch
Notch augmente le nombre de cellules qui prolifèrent(Extension du compartiment de prolifération)
Notch et morphologie
wt
Notch
Notch diminue le nombre de microvillosités au niveau du domaine apical
WT
Notch
Microvillosités moins uniformes et moins rigidesRessemble a des cellules immatures, faiblement différenciées
conclusions
• La signalisation Notch semble importante dans l’intestin et particulièrement dans les cryptes.
• Notch empeche la différenciation en modulant l’expression de Hes-1, ngn3,…
• Elle maintient l’etat indifférencié et prolifératif des cellules des cryptes
• Interrelations avec la voie wnt? Non dans ce systeme.. Ne module pas le taux d’expression de TCF-4
La différenciation intestinale
Devenir d'une cellule souche
Auto-renouvellementCellule souche
Spécification(absorption ou secretion?)
Tris(rester dans les cryptes ou migrer?)
Différenciation
MORT
Différenciation et microenvironnement
Matriceextracellulaire
Spécificationimplication de math-1 et de hes1
Cellules absorbantesentérocytes
Cellules secretrices
Notch
LE TRI
Rester dans les cryptes(cellules de paneth)
Migrer
Hes-1EphB
+Wnt
+
Différenciation des entérocytesrôle des cki
1/ accumulation de P21: inhibition de la prolifération2/ expression de p27: induction de la différenciation
Notch
Différenciation des entérocytesrôle des isoformes de laminine
Ln 5 et 10
Ln 1 (induction de la différenciation)Via l’induction de genes homeotiquesCdx-2
Différenciation des cellules secretricescellules enteroendocrines
ngn3
Notch
Différenciation des cellules secretricescellules de Paneth
Hes1 a un effet inhibiteursur la différenciation des cellules de Paneth
Tri des cellules de Paneth
• Fz5 activerait la voie wnt , qui activerait l’expression de eph B qui permet le positionnement des cellules de paneth dans les cryptes.
Fz5
ephB
Positionnement dans les cryptes
Fz6: rôle dans le tris des autres cellules???
Et dans les autres tissus?
• La situation est aussi complexe que dans l’intestin.
• Différentes séquences (spécification, tris parfois, différenciation,…)
• La différenciation est aussi multifactorielle
• Certaines voies vues sur l’intestin sont aussi présentes dans les autres tissus.
ex: la laminine induit la differenciation des cellules mammaires
(activation de STAT-4)
Notch module la différenciation d’autres tissus…
Et dans les autres tissus?
LicenceDe
Biologie cellulaire
Bonne Chance!!!!!!!!!!!!
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