matrice extracellulaire et paroi artérielle
DESCRIPTION
AE2BM Journées Pédagogiques et Scientifiques Matrice Extracellulaire 7-8 Septembre 2006, Marseille. Expérience Pédagogique. Matrice Extracellulaire et Paroi Artérielle. Edouard Lamy Laboratoire de Biochimie Fondamentale – Moléculaire et Clinique - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Matrice Extracellulaire et Paroi ArtérielleMatrice Extracellulaire et Paroi Artérielle
AE2BMAE2BMJournées Pédagogiques et ScientifiquesJournées Pédagogiques et Scientifiques
Matrice ExtracellulaireMatrice Extracellulaire7-8 Septembre 2006, Marseille 7-8 Septembre 2006, Marseille
EdouardEdouard LamyLamyLaboratoire de Biochimie Fondamentale – Moléculaire et CliniqueLaboratoire de Biochimie Fondamentale – Moléculaire et Clinique
UFR de Pharmacie – Université de la MéditerranéeUFR de Pharmacie – Université de la Méditerranée
Expérience PédagogiqueExpérience Pédagogique
UE «Physiologie des Systèmes intégrés»
Master mention «Pathologies Humaines»
CadreCadre
OrganisationOrganisation
Physiologie de systèmes intégrés
Physiologie de la paroi artérielle : 14 h
- Physiologie de l’endothélium vasculaire
- Matrice extracellulaire et paroi artérielle : 7 h
EtudiantsEtudiants
Effectif : 50
Origines : Pharmacie (20%), Médecine (40%), Sciences (40%)
Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi ArtérielleArtérielle
Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi ArtérielleArtérielle
Objectifs PédagogiquesObjectifs Pédagogiques
1.Rappels sur les macromolécules de la matrice extracellulaire : collagènes, élastine, protéoglycannes et glycoprotéines de structure
2.Organisation et distribution de ces macromolécules dans la paroi artérielle
3.Contribution de ces macromolécules sur les propriétés mécaniques de la paroi artérielle
4.Homéostasie/Dynamique tissulaire : remodelage matriciel de la paroi artérielle et les conséquences pathologiques
I.I. Constituants de la paroi Constituants de la paroi
artérielleartérielle
II.II. Organisation de la paroi Organisation de la paroi
artérielleartérielle
III.III. Mécanique de la paroi Mécanique de la paroi
artérielleartérielle
IV.IV. Remodelages de la paroi Remodelages de la paroi
artérielleartérielle
Organisation générale de l’enseignementOrganisation générale de l’enseignement
Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi ArtérielleArtérielle
Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi ArtérielleArtérielle
I.A.I.A. Structure Générale de la Paroi ArtérielleStructure Générale de la Paroi Artérielle
I.B.I.B. Les Cellules de la Paroi ArtérielleLes Cellules de la Paroi ArtérielleI.B.1.I.B.1. Les cellules endothéliales (CE)Les cellules endothéliales (CE)
I.B.2.I.B.2. Les cellules musculaires lisses (CML)Les cellules musculaires lisses (CML)
I.B.3.I.B.3. Les fibroblastesLes fibroblastes
I.C.La Matrice Extracellulaire ArtérielleI.C.La Matrice Extracellulaire Artérielle
I.C.1. Rappels : structure, synthèse, classification I.C.1. Rappels : structure, synthèse, classification
Les CollagènesLes Collagènes
Les ProtéoglycannesLes Protéoglycannes
Les Glycoprotéines de structureLes Glycoprotéines de structure
L’ElastineL’Elastine
I.C.2I.C.2.Aspect fonctionnel.Aspect fonctionnel
I. Constituants de la paroi artérielleI. Constituants de la paroi artérielle
Fonctions de l’ElastineFonctions de l’Elastine
caoutchouc de notre organisme
et élastique
État étiréÉtat normal, relâché
+ énergie
déformable
+ énergie
(1) Mécanique : Compliance artérielle
amortir, absorber l’onde de pression cardiaque
Propager le flux sanguin
pulsatile (cœur) → régulier (organes)
Fonctions de l’ElastineFonctions de l’Elastine
(2) Signalisation cellulaire : Régule le comportement des
CML In vitro
Induit phénotype contractile des CML (polymérisation des filaments d’actine)
Effet chimiotactique/régule la migration des CML
Inhibe la prolifération des CML
Fonctions de l’ElastineFonctions de l’Elastine
In vivo chez l’homme : Syndrome de Williams Buren
Sténose des artères de gros calibre
Mutation d’un allèle de l’élastine (hétérozygote)
Sténose Supravalvulaire Aortique (SVAS)
↓ élastine associé à ↑ prolifération CML (réversible)
In vivo chez la souris KO -/- pour l’élastine
Prolifération et accumulation de CML
Occlusion Vasculaire
Mort peu de temps après la naissance
(2) Signalisation cellulaire : Régule le comportement des
CML
II.II. Organisation de la paroi artérielleOrganisation de la paroi artérielle
Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi ArtérielleArtérielle
II.A.II.A. IntimaIntima
II.B.II.B. MédiaMédia
II.C.II.C. AdventiceAdventice
MédiaMédia
Unité structurale et fonctionnelle : "feuillet musculo-élastique"
une ou deux travées de
CML
entourées de leur membrane basale
réseau de fibrilles de collagène III orientées circonférentiellement
lame serrée et fenestrée de fibres élastiques orientées
circonférentiellement
faisceaux de collagène I (+coll XIV) espacés entre 2 lames élastiques
feuillet ME
faisceau de microfibrilles (fibrilline 1)
II.II. Organisation de la paroi artérielleOrganisation de la paroi artérielle
Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi ArtérielleArtérielle
II.A.II.A. IntimaIntima
II.B.II.B.MédiaMédia
II.C.II.C.AdventiceAdventice
II.D.II.D. Variabilité structurale de la paroi Variabilité structurale de la paroi artérielleartérielle
Variabilité structurale de la paroi artérielleVariabilité structurale de la paroi artérielle
élastine
CML
Variabilité de la géométrie et de la proportion des différents constituants
Étroitement lié aux propriétés et fonctions mécaniques de la paroi artérielle
artère musculaire
artère élastique
feuillet ME
Variabilité structurale de la paroi artérielleVariabilité structurale de la paroi artérielle
III.III.Mécanique de la paroi artérielleMécanique de la paroi artérielle
Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi ArtérielleArtérielle
III.A.III.A. Fonctions mécaniquesFonctions mécaniques
III.B.III.B. Contribution des cellules musculaires lissesContribution des cellules musculaires lisses
III.C.III.C. Contribution des macromolécules Contribution des macromolécules matriciellesmatricielles
% c
ircon
fére
nce
init
iale
100
140
160
180
120
0 80 12040 160
tension (g/cm)
Acide formique
Artère normale
Trypsine
Contribution des macromolécules matriciellesContribution des macromolécules matricielles
Fibres élastiques : tension élastique = élasticité + distensibilité
Fibres de collagènes : résistance à la traction = inextensibilité + transmission
des forces
Dissociation des propriétés mécaniques de l’élastine et du
collagènedigestion sélective de la paroi artérielle
Acide formique : collagènes
Trypsine : fibres élastiques
• comportement élastique linéaire des fibres élastiques
• grande distensibilité des fibres
élastiques• faible distensibilité des fibres de collagène
faibles pressions → prop. mécanique fibres élastiques
hautes pressions → prop. mécanique fibres de collagène
Ballon souple : fibres élastiques
Filet de ficelle : fibres de collagène
faibles niveaux de pression hauts niveaux de pression
Modèle du ballon souple inséré dans un filet de ficelle
Contribution des macromolécules matriciellesContribution des macromolécules matricielles
IV.A. GénéralitésIV.A. Généralités
IV.B. Principaux Acteurs des Remodelages de la IV.B. Principaux Acteurs des Remodelages de la
PAPA
IV.B.1. Métalloprotéases Matricielles (MMPs)IV.B.1. Métalloprotéases Matricielles (MMPs)
IV.B.2. Inhibiteurs Tissulaires des MMPs (TIMPs)IV.B.2. Inhibiteurs Tissulaires des MMPs (TIMPs)
Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi ArtérielleArtérielle
IV.IV.Remodelage de la paroi artérielleRemodelage de la paroi artérielle
IV.A. GénéralitésIV.A. Généralités
IV.B. Principaux Acteurs des Remodelages de la IV.B. Principaux Acteurs des Remodelages de la
PAPA
IV.B.1. Métalloprotéases Matricielles (MMPs)IV.B.1. Métalloprotéases Matricielles (MMPs)
IV.B.2. Inhibiteurs Tissulaires des MMPs (TIMPs)IV.B.2. Inhibiteurs Tissulaires des MMPs (TIMPs)
IV.C. Les Remodelages de la PAIV.C. Les Remodelages de la PA
Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi ArtérielleArtérielle
IV.IV.Remodelage de la paroi artérielleRemodelage de la paroi artérielle
IV.A. GénéralitésIV.A. Généralités
IV.B. Principaux Acteurs des Remodelages de la IV.B. Principaux Acteurs des Remodelages de la
PAPA
IV.B.1. Métalloprotéases Matricielles (MMPs)IV.B.1. Métalloprotéases Matricielles (MMPs)
IV.B.2. Inhibiteurs Tissulaires des MMPs (TIMPs)IV.B.2. Inhibiteurs Tissulaires des MMPs (TIMPs)
IV.C. Les Remodelages de la PAIV.C. Les Remodelages de la PA
IV.C.1.IV.C.1. Modifications matricielles et cellulairesModifications matricielles et cellulaires
Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi ArtérielleArtérielle
IV.IV.Remodelage de la paroi artérielleRemodelage de la paroi artérielle
Athérosclérose – Modifications matricielles et cellulairesAthérosclérose – Modifications matricielles et cellulaires
6 stades décrits de ce remodelage : caractéristiques histologiques
nombreux dépôt lipidiques + nombreuses cellules spumeuses+ cristaux de cholestérol
véritable noyau lipidique
souvent après 40 ans
peut être symptomatique (thrombose)
remodelage expansif compensatoire
dégradation LEI + lames élastiques
augmentation du diamètre de l’artère
lésion < à 40% de l’épaisseur de la paroi
IV.A. GénéralitésIV.A. Généralités
IV.B. Principaux Acteurs des Remodelages de la IV.B. Principaux Acteurs des Remodelages de la
PAPA
IV.B.1. Métalloprotéases Matricielles (MMPs)IV.B.1. Métalloprotéases Matricielles (MMPs)
IV.B.2. Inhibiteurs Tissulaires des MMPs (TIMPs)IV.B.2. Inhibiteurs Tissulaires des MMPs (TIMPs)
IV.C. Les Remodelages de la PAIV.C. Les Remodelages de la PA
IV.C.1.IV.C.1. Modifications matricielles et cellulairesModifications matricielles et cellulaires
IV.C.2. Implication des MMPsIV.C.2. Implication des MMPs
Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi Expérience Pédagogique - Matrice Extracellulaire et Paroi ArtérielleArtérielle
IV.IV.Remodelage de la paroi artérielleRemodelage de la paroi artérielle
Athérosclérose – Implication des MMPsAthérosclérose – Implication des MMPs
Augmentation de la perméabilité endothéliale et du recrutement des
cellules inflammatoires : dégradation de la membrane basale
Migration et prolifération des CML dans l’intima
MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-9
MMP-2, MMP-9, MMP-12
Remodelage expansif : dégradation des lames élastiques
MMP-2, MMP-9, MMP-7, MMP-12
Fragilisation et rupture de la chape fibreuse (collagènes)
MMP-3, MMP-8