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Différenciation des cellules intestinales Cellules absorbantes Cellules sécrétrices stem cell -Math1 cellules de Paneth cellules en gobelet cellules endocrines ? ? ngn3 -Math1 +Math1 Matrice extracellulaire p27

Différenciation des cellules intestinales Cellules absorbantes Cellules sécrétrices stem cell -Math1 cellules de Paneth cellules en gobelet cellules endocrines

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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