Différenciation I Flashcards
différenciation
acquisition par une cellule de caractères morphologiques originaux aboutissant à une spécialisation fonctionnelle
mécanismes moléculaires de la différenciation
- nécessité de la ralentir la prolifération via des signaux reçus par la cellule
- signaux extérieurs émanant des cellules d’un même tissu ou d’un autre tissu
- arrêt du cycle cellulaire: arrêt en G1
expression ou repression de gènes spé au lignage permet la différenciation cellulaire
≠ signaux pouvant induire la différentiation
- modif dans l’expression ou la répression de gènes spé
- induction par ∑ ligand-récepteur
- contacts directs entre cellules d’un même type
- intéractions entre cellules de ≠ feuillets primitifs: épithélium, mésenchyme
intéraction L-R
certaines intéractions médiées par FdC ou les hormones et leurs récepteurs:
- R à tyrosine kinase
- hm liposolubles et R nucléaires: acide rétinoïque, hm stéroïdes, thyroxine
- R couplés aux prot G: acétylcholine, sérotonine
régulation génique par l’intermédiaire de ≠ voies de signalisation intracell
intéractions c-c dans un même tissu
intervention des cadhérines ou caténines
intéractions entre feuillets ≠ ou avec la MEC
médiées par ≠ types de molécules:
- GAG se lient aux prot pour former protéoglycanes
- prot fibreuses structurale → collagène et l’élastine ou prot d’adhérence → fibronectine ou laminine
méthodes de reprogrammation
fusion cellulaire
utilisation d’extraits cellulaires
reprogrammation w/ FdT (Oct4, Sox2, myc, klf4)
transdifférenciation
- changement irréversible d’une cellule différenciée en un autre type de cellule différenciée
- processus de dédifférenciation et de prolifération est un stade de transition nécessaire mais pas obligatoire dans tous les cas
- peut ê obtenue par ajout d’additif de culture (dexamethasone) / modification génétique de la cell d’origine (FdT Pdx1)
transdifférenciation directe
capacité à reprogrammer une cellule somatique en une autre cellule somatique sans passer par une cellule pluripotente
sources de CSM
moelle osseuse (63%) tissu adipeux (10%) gelée de Wharton (cordon ombilical 17% ) placenta (2%)
CSM propriétes
auto renouvellement
différenciation: adipocyte, chondrocyte, ostéocyte (spé mésodermique)
l’expansion avant la différenciation
échantillon biologique + bio réacteurs → milieu de culture + additifs: - cytokines (IL2,4) - FdC (GM-CSF, EPO...) - aa - suppléments: insuline, transferrine, sérum de veau, lysat plaquettaire
ex d’additifs pour induire différenciation
- Adipogenique
milieu de culture = dexamethasone, insuline
coloration = oil red - Osteogenique
milieu de culture = dexamethasone, beta-glycérolphosphate, acide ascorbique, BMP, TGF beta
coloration = Alizarine Red S
rôle dexamethasone (corticoïde)
ex différenciation osseuse
induit expression de FdT spé Runx2, ostérix
induit ∑ de prot spé: BMP
rôle acide ascorbique (Vit C) et beta-glycérolphosphate
ex différenciation osseuse
favorisent la ∑ de collagène de type I
rôle TGF beta et BMP
ex différenciation osseuse
activent voie Runx2: favorisent ∑ ostéocalcine: ostéopontine
impact différenciation
- modif morphologie
- modif du phénotype: comprend l’ensemble des marqueurs mb ou intracell exprimés par la cellule
- modif du profil d’expression génique: évolution des FdT
- modif facteurs sécrétés
modif profil d’expression génique adipocytes et ostéocytes
CSM → adipocytes FdT: PPAR gamma
CSM → ostéocytes FdT: RUNX2/ Osterix
RUNX2
impliqué dans la maturation des ostéoblastes
contrôle de la maturation des ostéoblastes et maturation en ostéocytes
Ostérix
rôle dans l’orientation vers la lignée ostéoblastique
facteurs sécrétés par CSM
FGF, TGF-beta
IL10, IL6
prostaglandines
métalloprotéases
facteurs sécrétés par ostéocytes
TGF beta IL6, IL-11 PTH 1,25 Vit D TNF
facteurs sécrétés par adipocytes
IGF, FGF, EGF cytokines prostaglandines retinol, leptine, oestrogènes TNF
pour induire différenciation in vitro → choix bon additifs de culture
- fixation sur des R cellulaire
- induction d’une voie de signalisation
- ∑ d’un FdT
- activation gènes et ∑ des prot caractéristiques de la cellule que l’on souhaite obtenir
pour induire différenciation in vitro → tenir compte de l’environnement natif de la cellule que l’on souhaite obtenir
culture en 2D ou 3D
dureté du support
contraintes mécaniques
dureté du support pour l’adipocyte
10-50 Pa
dureté du support pour le neurone
0,1-1 kPa
dureté du support pour le myocyte
8-17 kPa
dureté du support pour l’ostéocyte
25-40 kPa
matrice peu élastique
forces nécessaires pour rompre l’adhésion à la matrice sont élevée
augmentation de myosine et actine
formation de PF
→ différenciation osseuse
matrice élastique
forces nécessaires pour rompre l’adhésion à la matrice sont faibles
internalisation de R nécessaire à la différenciation osseuse
→ différenciation en cellules nerveuses
le flux sur la différenciation
augmente activité et viabilité des ostéoblastes
la compression sur la différenciation
accroit le dépôt de matrice minéralisée
la pression hydrostatique sur la différenciation
accroit la différenciation chondrogénique des CSM
la tension sur la différentiation
accroit la prolifération et fabrication de fibres de collagènes par les fibroblastes du tendon
