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Par Shelley Farrar Stoakes, M.Sc., B.Sc.Révision par Afsaneh Khetrapal, BSc
La matrice extracellulaire détermine la structure et la fonction du tissu à travers un réseau complexe de macromolécules.
Crédit: Vshivkova / .com
La composition de la matrice extracellulaire diffère entre types de tissus. Bien que sa fonction principale soit de fournir un échafaudage essentiel pour les cellules, la matrice extracellulaire régule également les processus en contrôlant la communication cellulaire.
Les interactions cellule-matrice extracellulaire sont vitales pour la structure du tissu et sont facilitées par les molécules hétérodimères. De plus, la matrice extracellulaire a un rôle important dans la réparation tissulaire qui peut être utilisée comme cible thérapeutique.
La structure et la fonction de la matrice extracellulaire
La matrice extracellulaire est constituée de non -des composants cellulaires dans les tissus qui forment un échafaudage essentiel pour les constituants cellulaires. La structure de la matrice extracellulaire diffère dans la composition entre les types de tissus mais est essentiellement composée de fibres de collagène, de protéoglycanes et de protéines de matrice multi-adhésives qui sont sécrétées par les cellules.
Les fonctions de la matrice extracellulaire comprennent:
- Formation dune structure de support essentielle pour les cellules.
- Contrôle de la communication entre les cellules.
- Ségrégation des tissus.
- Régulation des processus cellulaires tels que la croissance , migration et différenciation.
La matrice extracellulaire peut être divisée en deux groupes, chacun avec une structure spécifique. Les premières sont appelées matrices interstitielles et cellules environnantes, tandis que les secondes sont appelées matrices péricellulaires et sont associées aux cellules.
La membrane basale est un exemple important de matrice péricellulaire trouvée entre le tissu fonctionnel et conjonctif. La structure fournit une couche dancrage qui maintient les cellules tissulaires fonctionnelles ensemble. Les cellules intégrées dans la matrice extracellulaire interagissent à travers les récepteurs de surface et intègrent des signaux de la matrice qui sont associés à leur fonction.
De plus, les cellules participent à la formation de la matrice extracellulaire par la sécrétion de macromolécules matricielles. Cela signifie que les différences dans la structure de la matrice extracellulaire affectent les propriétés biomécaniques de lensemble du réseau en plus des signaux qui transforment la réponse cellulaire.
Interactions cellule-matrice extracellulaire
Cell- Ladhésion à la matrice extracellulaire est établie par linteraction de molécules dadhésion cellulaire se liant à la surface cellulaire de la matrice extracellulaire. Les intégrines sont des molécules hétérodimères qui produisent des attachements entre la surface cellulaire et la matrice extracellulaire.
Les intégrines ont de faibles interactions ligand, ce qui signifie que de multiples adhérences aux sites de liaison des protéines de la matrice extracellulaire sont nécessaires. Cette faible force dinteraction est particulièrement avantageuse pour les cellules en migration.
Les adhérences cellule-matrice extracellulaire se forment au niveau de deux types de jonction dépendante de lintégrine: les adhérences focales et les hémidesmosomes. Les adhérences focales se produisent au niveau du site de fixation du cytosquelette cellulaire et de la glycoprotéine fibronectine de la matrice extracellulaire.
Ce type de fixation ancre la cellule et facilite la signalisation à travers la membrane plasmique. Les hémidesmosomes relient les filaments intermédiaires aux lamelles basales des cellules épithéliales, fournissant ainsi une structure rigide au tissu épithélial.
La matrice extracellulaire et la réparation tissulaire
Le mécanisme de réparation des tissus endommagés dépend de la matrice extracellulaire. La régulation des types de cellules au sein de la matrice extracellulaire permet la mobilisation dans les zones nécessitant des tissus reconstruits.
Les protéines de la matrice extracellulaire fibrine, fibronectine et collagène assurent lintégrité structurelle pendant la réparation, les interactions fibrine-fibronectine agissant comme un base pour ladhésion et la migration des cellules. La matrice extracellulaire fraîchement déposée peut être remodelée pour former un tissu normal grâce à la réticulation des fibrilles de collagène.
Les interactions entre la cellule et la matrice extracellulaire affectent également le niveau dinflammation aiguë, la réépithélialisation et contraction lorsque le tissu est endommagé. Ces facteurs favorisent la fermeture rapide de la plaie, ce qui signifie que les réponses biologiques importantes pour minimiser le risque dinfection dépendent de la matrice extracellulaire.
La capacité à contrôler localement les interactions cellule-matrice extracellulaire est également une cible thérapeutique intéressante. Les protéines matricellulaires trouvées dans la matrice extracellulaire sont un exemple de cible viable. Ils fournissent des signaux qui déclenchent des activités cellulaires spécifiques au sein de la plaie et sont exprimés à des fréquences élevées au cours du développement, mais sont absents dans les tissus adultes normaux. Lexpression contrôlée des protéines matricellulaires lors de la cicatrisation des plaies peut donc produire un ciblage localisé.
Lectures complémentaires
- Tout le contenu de la cellule
- Structure et fonction du noyau cellulaire
- Que sont les organelles?
- Cils et flagelles chez les eucaryotes
- Mitose vs méiose
Écrit par
Shelley Farrar Stoakes
Shelley est titulaire dune maîtrise en évolution humaine de lUniversité de Liverpool et travaille actuellement sur son doctorat, faisant des recherches sur lanatomie comparée des primates et du squelette humain. Elle est passionnée par la science communication 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 de chiens.
Dernière mise à jour le 26 février 2019Citations