Qu’est-ce que l’Adhésion Cellule-Cellule?

Par Shelley Farrar Stoakes, M.Sc . , B.Sc. Examiné par le Dr Tomislav Meštrović, MD, Ph.D.

L’adhésion cellule-cellule représente le mécanisme derrière la façon dont les cellules interagissent les unes avec les autres, en fonction des réactions de molécules à la surface des deux cellules. C’est un élément crucial du maintien structurel multicellulaire et, par conséquent, une base pour les organismes multicellulaires.

L’adhésion cellulaire est contrôlée par des molécules d’adhésion cellulaire qui reconnaissent différents ligands aux jonctions cellulaires. Les eucaryotes, les procaryotes et les virus ont des molécules d’adhérences cellulaires disparates. Pour les cellules de mammifères, il existe quatre classes principales de molécules d’adhésion cellulaire:

1. Cadhérines (glycoprotéines dépendantes du calcium)
2. Intégrines (protéines réceptrices transmembranaires non dépendantes du calcium)
3. Membres de la superfamille de l’immunoglobine (molécules impliquées dans l’adhésion cellulaire avec un domaine d’immunoglobine qui ne dépendent pas du calcium)
4. Sélectines (glycoprotéines à chaîne unique qui dépendent du calcium)

Les jonctions d’ancrage sont le type spécifique de jonction cellulaire où les cellules se fixent les unes aux autres ou à la matrice extracellulaire. Ils fournissent la cohésion structurelle nécessaire à la formation des tissus. Il existe trois types de jonction d’ancrage: les desmosomes sont un type de jonction d’ancrage qui relie les cellules les unes aux autres via les cadhérines, les hémidesmosomes connectent les cellules à la matrice extracellulaire via les intégrines, tandis que les jonctions adhérentes forment des connexions cellule-cellule et cellule-matrice à travers les cadhérines et les intégrines.

Importance des cadhérines pour l’adhésion cellule-cellule

Les molécules d’adhésion cellulaire dépendantes du calcium, les cadhérines, sont généralement longues de 700 à 750 acides aminés. Ils sont utilisés à la fois dans les jonctions des desmosomes et des adhérents pour former des complexes protéiques pour la fixation cellulaire. Dans les complexes de desmosomes, un pont est formé entre les cadhérines de chaque cellule par liaison homophile.

Ce complexe protéique particulier fournit une forte adhérence utile pour fournir une résistance mécanique; par conséquent, les complexes de desmosomes sont abondants dans les tissus du cœur et de l’épiderme qui sont fréquemment soumis à des contraintes mécaniques.

Pour les jonctions adhérentes, les cadhérines interagissent avec les filaments d’actine par l’intermédiaire de protéines d’ancrage intermédiaires appelées caténines. Ce type d’adhésion cellule-cellule est courant dans les tissus épithéliaux et endothéliaux.

Le calcium joue un rôle central dans l’activité fonctionnelle de la cadhérine en maintenant la structure rigide requise pour la liaison. En bref, les ions calcium produisent une structure inflexible par leur positionnement entre chaque paire de cadhérines, tandis que la rigidité de la structure est positivement corrélée au nombre d’ions calcium disponibles.

Reconnaissance cellule-cellule et adhésion cellule-cellule

La reconnaissance cellule-cellule est une partie importante du mécanisme de l’adhésion cellule-cellule. Une étude précoce a noté l’affinité trouvée dans les molécules d’adhésion cellulaire grâce à l’observation que les cellules d’un même tissu adhèrent préférentiellement les unes aux autres. Les cellules dissociées de deux organes distincts peuvent former une pastille lorsqu’elles sont mélangées, qui se séparent progressivement en cellules dérivées du même organe au fil du temps.

Il existe plus d’une centaine de types différents de cadhérines vertébrées et l’expérience a été répétée avec des cellules mixtes triées par type de cadhérine. Ce sont ces propriétés adhésives qui permettent une architecture tissulaire stable, bien que des essais plus récents aient observé une affinité de liaison hétérotypique. On pense que la spécificité cinétique permet aux molécules d’adhésion cellulaire de se reconnaître les unes les autres plutôt qu’une spécificité thermodynamique plus large.

Les sélectines et l’adhésion cellule-cellule

Les sélectines sont un autre type de molécules d’adhésion cellulaire dépendantes du calcium qui permettent des interactions cellule-cellule dans la circulation sanguine. Différents types de sélectine sont utilisés pour les globules blancs, les plaquettes sanguines et les cellules endothéliales.

Les adhérences cellule-cellule dans la circulation sanguine sont formées par la liaison de la sélectine à un oligosaccharide spécifique sur la cellule adjacente. La liaison des globules blancs aux cellules endothéliales tapissant les vaisseaux sanguins est particulièrement importante pour permettre le transport des cellules de la circulation sanguine vers les tissus.

Cette interaction cellule-cellule entre les globules blancs et les cellules endothéliales est renforcée par les intégrines, une autre molécule d’adhésion cellulaire. La combinaison de sélectines et d’intégrines fournit la faible adhérence qui permet aux globules blancs de rouler le long de la surface du vaisseau sanguin. Cependant, lorsque cela est nécessaire, les deux molécules d’adhésion cellulaire peuvent également lier fortement la cellule sanguine à la surface des cellules endothéliales pour une sortie à travers le vaisseau sanguin entre les cellules endothéliales.

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Écrit par

Shelley Farrar Stoakes

Shelley est titulaire d’une maîtrise en évolution humaine de l’Université de Liverpool et travaille actuellement sur son doctorat, en recherche sur l’anatomie comparative des primates et des squelettes humains. Elle est passionnée par la communication scientifique avec un accent particulier sur le reportage des dernières nouvelles et découvertes scientifiques à un large public. En dehors de ses recherches et de ses écrits scientifiques, Shelley aime lire, découvrir de nouveaux groupes dans sa ville natale et faire de longues promenades avec des chiens.

Citations