Text of Différenciation des cellules intestinales Cellules absorbantes Cellules sécrétrices stem cell...
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Diffrenciation des cellules intestinales Cellules absorbantes
Cellules scrtrices stem cell -Math1 cellules de Paneth cellules en
gobelet cellules endocrines ? ? ngn3 -Math1 +Math1 Matrice
extracellulaire p27
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La voie Notch dans la diffrenciation intestinale
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Signalisation Notch Notch: molcule transmembranaire 4 rcepteurs
(notch 1, ) et 5 ligands (delta 1-3 -4 ou jagged 1-2) Lorsque notch
interagit avec son ligand): Clivage de la partie intracellulaire de
notch (Notch IntraCellular Domain), translocation dans le noyau
Activation de la transcription de gnes interrupteur
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Notch et diffrenciation Notch est impliqu dans le devenir des
cellules lors du dveloppement Chez ladulte, permet le maintien de
lhomeostasie Cibles de la signalisation Notch: Math-1, Hes-1, ngn3
qui sont impliqus dans la diffrenciation Surexpression de NICD
(partie intracelllulaire de Notch) dans des souris transgniques
entrane blocage de la diffrenciation des cellules scrtrices. La
signalisation notch est essentielle dans les cryptes pour maintenir
ltat indiffrenci et prolifratif des cellules prognitrices.
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Notch signals control the fate of immature progenitor cells in
the intestine Fre et al. Nature (2005) 435; 964-968
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introduction Les signaux via Notch sont impliqus dans le
dveloppement de nombreux types cellulaires (cellules nerveuses,
hmatopotiques,). La modulation de ces signaux peuvent donc affecter
la diffrenciation, la prolifration, lapoptose des cellules. Notch
est un inhibiteur de la diffrenciation de nombreux types
cellulaires math-1, ngn3 modulent la diffrenciation. Ces facteurs
sont contrls par Notch Rle du signal Notch dans la diffrenciation
et la prolifration des cellules prcurseur dans lintestin
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stratgie Cration de souris transgniques Expression dune forme
constitutivement active de Notch Utilisation du promoteur de la
villine: la forme constitutivement active de la villine est prsente
dans toutes les cellules intestinales y compris dans les cellules
souches.
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Effet sur la diffrenciation (cellules en gobelet) Coloration au
bleu cyan Cellules en gobelet WTNotch actif
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Effet sur la diffrenciation (cellules endocrine) Marquage de la
chromogranine A (Marqueur gnral des cellules endocrines) WTNotch
actif
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conclusion Lexpression de Notch entrane la dpltion de cellules
en gobelet et des cellules enteroendocrines
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Notch et cryptdine wt Notch Lexpression constitutive de Notch
inhibe lexpression de cryptdine et donc la diffrenciation des
cellules de Paneth
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Donc Lexpression de notch constitutivement active provoque la
dpltion des cellules scrtrices rapprocher du rsultat suivant: la
surexpression de NICD (partie intracelllulaire de Notch) dans des
souris transgniques entrane blocage de la diffrenciation des
cellules scrtrices.
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Notch et facteurs de transcription wtNotch Lexpression
constitutive de Notch entrane: la surexpression de Hes-1, la
sous-expression de Math-1 et de Ngn3
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Notch et Hes-1 localisation de Hes-1 Notch augmente la
concentration nuclaire de hes-1 wt notch
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Cellules scrtrices stem cell cellules de Paneth cellules en
gobelet ? ? ngn3 +Math1 -hes1 Notch La surexpression de notch
entrane la dpltion des cellules scrtrices en modulant lexpression
des facteurs de transcription.
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Statut dautres facteurs de transcription reguls par notch Hes5,
Hey-1 Pas deffet de notch sur ces facteurs
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Effet de notch sur la prolifration Selon le contexte
cellulaire, la signalisation Notch peut influencer la prolifration
cellulaire. Quen est il dans lintestin? Ki67 wtNotch
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Effet de notch sur la prolifration Brdu (marquage 30 sacrifice
24 heures aprs) wt Notch
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Conclusion Notch augmente le nombre de cellules qui prolifrent
(Expansion du compartiment de prolifration) Pourquoi en Wt y a til
des cellules Brdu + dans la villosit)?
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Notch et morphologie wt Notch Notch diminue le nombre de
microvillosits au niveau du domaine apical
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WT Notch Microvillosits moins uniformes et moins rigides
Ressemble a des cellules immatures, faiblement diffrencies
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conclusions La signalisation Notch semble importante dans
lintestin et particulirement dans les cryptes. Notch empche la
diffrenciation en modulant lexpression de Hes-1, ngn3, Elle
maintient ltat indiffrenci et prolifratif des cellules des cryptes
Interrelations avec dautres voies ( voie wnt) voir TD2
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Diffrenciation des cellules de Paneth
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Cellules de Paneth Cellules scrtrices (lysosyme, cryptdines,
defensines) Cellules localises dans les cryptes Elles achvent leur
diffrenciation lors de leur migration dans la base des
cryptes.
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De la cellule souche la cellule de Paneth Auto-renouvellement
Cellule souche Spcification ( secretion) Tris (rester dans les
cryptes) Diffrenciation MORT (autophagie)
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Diffrenciation des cellules scrtrices Cellules absorbantes
Cellules scrtrices stem cell -Math1 Hes1 +Math1 Hes1 cellules de
Paneth cellules en gobelet cellules endocrines ? ? ngn3
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Hes-1-deficient mice show precocious differentiation of paneth
cells in the small intestine Suzuki et al., 2005 Biochem Biophys
Res Commun 328 (2005) 348-352
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introduction Hes-1, facteur de transcription (rgul par Notch)
souris dficientes en Hes-1: diffrenciation excessive des cellules
endocrines (pancras) Utilisation de souris KO pour Hes-1: tude du
role de Hes- 1 sur la diffrenciation des cellules de Paneth.
Utilisation des souris juste aprs la naissance. A ce stade, il
nexiste pas de cellules de Paneth dans les intestins de souris
normales
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Expression du lysosyme et des cryptdines dans les intestins
murins RT-PCR semi quantitative
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conclusion Lysosyme: augmentation des ARNm dans lintestin des
souris KO Hes1 Idem pour les cryptidines -1, -4, -5 Hes1 module
ngativement lexpression des marqueurs de cellules de Paneth
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Expression de marqueurs in situ Hes1 Hes-1: pas de Hes-1 dans
les cellules Ko pour cette molcule.
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Expression de marqueurs in situ lysosyme Lysosyme positive
cells Villusintervillous WT00,03 Ko0,80,49 WTKo Hes1
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Expression de marqueurs in situ cryptdine-4 cryptidine positive
cells Villusintervillous WT00,21 Ko2,70,82 WTKo Hes1
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conclusions Cellules difficilement dtectables dans les souris
normales Augmentation de lexpression dans les souris hes1 KO
Dveloppement prcoce de cellules de paneth dans les souris KO Hes1 a
un effet inhibiteur sur la diffrenciation des cellules de Paneth
Prsence des cellules de Paneth dans les villosits: Hes1 jouerait un
rle dans la distribution des cellules (tri)
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Microscopie electronique WT KO Souris KO Hes1: prsence de
cellules contenant de nombreux granules (cellules de Paneth)
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Expression de Ki67 Ki67: prsence dans les cellules prognitrices
capables de prolifrer. WTKO Hes1KO: prsence de cellules
prognitrices dans la villosit. Hes1 module la localisation des
cellules prognitrices
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Les souris dficientes en Hes-1 possdent une diffrenciation
prcoce par rapport aux souris normales. Hes1 joue un role
inhibiteur dans la diffrenciation des cellules de Paneth
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Diffrenciation des cellules de Paneth Autres voies impliques
EphB/ephrinB ephB(rcepteurs)/ephrinB(ligands) ephB: rcepteurs
tyrosine kinase Leur interactions implique des interactions
cellule-cellule: rpulsion des cellules. Variation dexpression des
ephrines dans laxe crypte/villosit Mutation dune ephrinB
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Marquage du lysosyme WT EphB mute EphB/ephrinB contrle la
localisation des cellules de Paneth.
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Diffrenciation des cellules de Paneth Autres voies de
signalisations impliques Wnt
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La voie Wnt En absence de voie wnt, la catnine est associe a un
complexe: ubiquitinilation et dgradation lactivation de la voie wnt
inhibe le complexe, la catnine est stabilise, transloque dans le
noyau. Interaction avec les facteurs de transcription TCF:
transcription de gnes spcifiques.
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Implication de la voie wnt dans lintestin Dans les cellules qui
prolifrent, il y a accumulation de catenine nuclaire et de Tcf4:
forte signalisation wnt Lactivation de la voie wnt entrane la
formation dadnomes
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Wnt signalling induces maturation of Paneth cells in intestinal
crypts Van Es et al. Nature cell biology (2005) 7. 381-386
Utilisation dembryon de souris TCF - Analyse de lexpression des
marqueurs de cellules de Paneth
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Localisation de TCF4 et de catnine dans lintestin normal Tcf 4
catenin
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conclusion Les noyaux des cellules de Paneth contiennent une
accumulation de -catenine et de Tcf-4: la voie wnt est sans doute
implique.
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Hybridation in situ WT: si les cellules de Paneth ne sont pas
morphologiquement observables dans les embryons, certaines cellules
expriment des cryptdines Ko TCF: pas dexpression de cryptdines
WT
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conclusion Souris normales: expression de cryptdines Souris
Tcf4 - : perte dexpression des cryptdines Tcf4 participe la
diffrenciation des cellules de Paneth
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La voie Wnt Diffrents rcepteurs Frizzled: Frizzled 5 et
frizzled 6 sont fortement exprims dans lintestin normal. fz6: dans
toutes les cellules pithliales sauf les cellules de Paneth Et
fz5?
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Localisation de frizzled 5 embryonadulte Frizzled 5 est
localise uniquement dans les cellules de Paneth Activation de la
voie wnt via activation de Fz5? Souris mutantes pour Fz5
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Localisation du lysosyme Les cellules de Paneth sont distribues
de faon alatoire le long de laxe crypte-villosit si Fz5 mute. Fz5
participe la localisation des cellules de Paneth. WT Ko FZ5
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Et lEphB/ephrineB? Souris FZ5- Les cellules de Paneth mal
positionnes nexpriment pas ephBQui est un gne cible de Tcf4 Fz5
activerait la voie wnt, qui activerait lexpression de eph B qui
permet le positionnement des cellules de Paneth dans les
cryptes.
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-catenine Souris Fz5- La -catenine nuclaire est absente des
cellules de Paneth mal positionnes Fz5 activerait la voie wnt, la
beta catenine transloque dans le noyau et interagit avec Tcf4. Cela
activerait lexpression de eph B qui permet le positionnement des
cellules de Paneth dans les cryptes.
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Frizzled 5 Expression de Eph B Positionnement Des cellules de
Paneth dans les cryptes