Différenciation des cellules intestinales impliquées dans la

sécrétion

L3 bio cell cours 2

Les quatres principaux types de cellules

entérocytes

• Rôle de la matrice extracellulaire (cours 1)

et implication de cdx2

• rôle des cki (TD1)

Et les autres cellules épithéliales de l’intestin?

Devenir d'une cellule souche

Auto-renouvellementCellule souche

Spécification(absorbtion ou secretion?)

Tris(rester dans les cryptes ou migrer?)

Différenciation

MORT

Requirement of Math-1for secretory cell lineage commitment in the mouse intestine

Yang et col. Science (2001) vol 294 2155-21-58

Intestinal Neurogenin 3 directs differentiation of a bipotential secretory progenitor to endocrine cell rather than goblet cell fate

Lopez-Diaz et col Dev. Biol. (2007)

But des articles:rôle de math-1 dans la spécification

• Math-1: facteur de transcription; homologue chez les mammifères de « Drosophilia atonal gene ».

• Math-1= Mouse Atonal Homolog 1• Appartient a une famille de gènes comme NGN3, • La molécule est impliquée dans la différenciation

neuronale.• Math-1 est exprimée dans l’intestin.• La molécule est impliquée dans la différenciation

neuronale.

• Invalidation de Math-1 et analyse du phénotype des cellules intestinales.

• Souris Math-1-lacZ : la région codante est remplacée par le gène de la beta galactosidase (le gène est sous le contrôle du promoteur Math-1)

• Expression de lacZ/Math-1 mime l’expression endogène de Math-1

• Homozygotes: mort juste après la naissance

• Hétérozygotes: viables et semblent normales

• Analyse à J 18.5 et à l’age adulte

J 7.5 J 19souris

Expression de math-1J 18.5

ileon

colon

cellules positivesileon: dans dispersées dans les villosités et dans l’épithélium intervillositaire.Colon: présence dans les cryptes.

Souris hétérozygote

Souris adulte hétérozygote

iléon colon

Cellules en gobelet(vacuole)

Cellules de Paneth(granules)

Mi-crypte

conclusion

• Expression dans Math-1 dans les cellules sécrétrices (cellules en gobelet, de Paneth).

• Chez l’adulte, l’expression de lacZ dans les cryptes adultes suggère que math-1 aide a l’initiation de la différenciation des cellules épithéliales

Invalidation de math-1 (J18.5)

• A et B : coloration eosine-hematoxyline

souris normale souris ko

•C-D coloration au bleu alcyan (cellules en gobelet)

Invalidation de math-1 (J18.5)

souris normale souris KO

•E-F: marquage de la sérotonine.

•Même résultat pour la chromogranine A glucagon, gastrine,…)

Invalidation de math-1 (J18.5)

souris normale souris KO

conclusions

• L’invalidation de Math-1 n’a pas d’effet sur la structure de l’intestin

• L’invalidation de math-1 inhibe l’apparition de cellules en gobelet et de cellules entéroendocrines (pas de marquage de la sérotonine ni d’autres marqueurs de cellules endocrines)

Morphologie des cellules

souris contrôle souris KO

Expression de la cryptdine(marqueur des cellules de Paneth)

Conclusions

• L’invalidation de Math-1 inhibe l’apparition des cellules sécrétrices (cellules en gobelet, cellules entéroendocrines, cellules de Paneth)

• L’invalidation de math-1 n’a pas d’effet sur la formation des entérocytes

• Localisation:

math-1 (X-gal)

Ki-67 (index de prolifération)

duodenum

Math-1 et prolifération cellulaire(souris hétérozygotes)

Cellules de Paneth

conclusions

• Aucune cellule positive pour Ki-67 n’exprime math-1.

• Les cellules progénitrices qui n’expriment pas math-1 permettent la formation des entérocytes

• Les cellules n’exprimant pas math-1 permettent la formation des cellules sécrétrices.

Stem cell

- math-1 + math-1cellules

progénitrices

Différenciation des cellules entéroendocrines

Neurogenin3 is differentially required for endocrine cell fate specification in the intestinal epithelium

Jenny et al, Embo J (2002) 21, 6338-6347

Devenir d'une cellule souche

Auto-renouvellementCellule souche

Spécification(absorbtion ou secretion?)

Tris(rester dans les cryptes ou migrer?)

Cellule entéroendocrine

MORT

math-1

• Neurogenines: facteurs de transcription impliqués dans la différenciation du pancréas endocrine

• Rôle de ngn3 dans l’intestin?

Ngn3 est exprimé dans l’intestin(Hybridation in situ)

ntestin

ancréas

Embryon

Adulte

Ngn3 et cellules entéroendocrines

Bleu: ngn3

Marron: chromogranine A (marqueur précose des cellules entéroendocrines)

conclusion

• Ngn3 est exprimé dans l’intestin

• Il existe une corrélation entre ngn3 et la différenciation des cellules entéroendocrines.

• Invalidation de ngn3…

Invalidation ngn3(souris ngn3-)

Surexpression de ngn3

conclusions

• En absence de ngn3: pas de différence morphologique ni histologique: présence de cryptes, villosités,..

• Pas de cellules endocrines dans les souris ngn3-• Beaucoup plus de cellules endocrines dans les souris qui

surexpriment ngn3

• Ngn3 semble impliquée dans la différenciation des cellules entéroendocrines

Effet sur l’expression de Math-1 et neuro D

• Math-1: spécification de secret ion

• Neuro D, différenciation terminale des cellules endocrines

conclusions•L’invalidation de ngn3 n’a pas d’effet sur l’expression de math-1.

Math-1 agit en amont de ngn3 dans le lignage des cellules entéroendocrines

• L’invalidation de ngn3 inhibe l’ expression de Neuro D.

NeuroD agit en aval de ngn3 dans la différenciation des cellules entéroendocrines

Stem cell cellule

sécrétrice

math-1

celluleendocrine

ngn3 Neuro D

Ngn3 et lignage des cellules non enteroendocrines

Acide périodique de schiff (gobelet)

Cellules de Paneth

Activité lactase(entérocytes)

conclusion

• Ngn3 n’a pas d’effet sur le lignage des cellules non entéroendocrines.

conclusion