Mesenchyme
Den mesenkym er et støttevæv embryonal forårsage forskellige former af disse væv hos voksne.
Embryologisk er det ofte afledt af sklerotomet , selv afledt af den para-aksiale mesoderm , men væv fra en anden oprindelse kan meget vel have mesenkymale anatomiske træk og derfor assimileres i dem.
Mesenchyme som stroma
Ved misbrug af sprog er det normalt imod ordet parenkym, der betegner organernes ædle væv. Det således definerede mesenkym ( stroma ) er et væv, der anses for at have to roller for parenkymet:
- Mekanisk: fyldning, støtte. Det giver form til orgelet og holder det på plads.
- Metabolisk: af ernæring og udveksling.
Mesenkymet er stedet for passage mellem blodet og parenkymet. Denne måde er tovejs, da blodet næres med ilt , parenkymet hælder sine overskud og produktioner i mesenkymet. I parenkym / cirkulationsretningen er udgangen via de venøse og lymfatiske ruter. Blod og lymfe kan betragtes som flydende mesenkymvæv. Mesenchyme er også stedet for vandreserven og en stor del af immunfænomener.
Jo større den mekaniske funktion (senevæv), jo mindre er den metaboliske funktion til stede og omvendt. Alle organer i kroppen indeholder det, fra ca. 20% for kirtlerne til næsten 100% for knoglevævet. Gennemsnittet er 80% for hele kroppen. Det bærende væv er derfor hovedbestanddelen af mennesket.
Embryonal oprindelse
Det meste af mesenchymet er afledt af mesoderm. Der er imidlertid især mesenchymale væv med ektodermal oprindelse. Dette er især tilfældet med visse organer i ansigtsskelettet, hvis celler stammer fra en migration fra de neurale kamme. Dette mesenkym kommer derfor fra neurektodermalt væv.
Beskrivelse
En supracellular mesenchymale arkitektur kan defineres i modsætning til den supracellular epitel organisation efter:
- interaktioner mellem celler således, at et kontinuerligt cellelag ikke kan dannes;
- fraværet af klare apikale og laterale membraner;
- den ikke-polariserede fordeling af de forskellige organeller og komponenter i cytoskelettet ;
- den motilitet eller endog invasivitet af disse celler.
Under kræftudvikling og progression kan mesenchymet være en mellemliggende tilstand i dannelsen af en epitelstruktur fra en anden epitelstruktur (Epithelial-mesenchymal overgang EMT og MET in )
Epitel-mesenkymal overgang
Overgang fra et epitel, hvis polariserede celler er bundet af tætte kryds, hulkryds, adhærente kryds og desmosomer til et mesenkym, hvor cellerne ikke længere er bundet til hinanden, men udgør et understøttende væv forbundet med den ekstracellulære matrix, og hvor cellerne er i stand til migration.
Cellulære hændelser nødvendige for epitel-mesenkym overgang:
- Omorganisering af intercellulær adhæsion
- Omorganisering af matrixadhæsion
- Ombygning af cytoskeletal
- Ændring i cellepolaritet
Under udvikling
Hos voksne
Berygtede cellemarkører
Epitel
Mesenchyme
Involverede mekanismer
- Forsvinden af tætte kryds (vækstfaktorer, cytokiner, ECM)
- Forsvinden af sammenhængende kryds, desmosomer, E-cadherin
- Reorganisering af actin-cytoskelet og tab af polaritet
- Ændring i typer af mellemfilamenter: cytokeratin-vimentin
Undertrykkede gener
- E-cadherin
- Claudines
- Occludine
- Desmoplakiner
- Keratiner
Aktiverede gener
- N-cadherin
- Fibronectin
- Vitronectin
- Vimentin
Modeller til undersøgelse af epitel-mesenkymal overgang
Embryonale epitelcellemodeller
- Gastrulation hos hvirveldyr (xenopus, kylling): Ændringer i cellemorfologi (flasker, primitiv stribe)
Undertrykkelse af E-cadherin - Brud på basalamina - Ekspression af N-cadherin
- Gastrulation i leddyr (Drosophila)
Ændringer i cellemorfologi - Undertrykkelse af E-cadherin - Ekspression af N-cadherin
- Gastrulation i pighuder (søpindsvin): Ændringer i cellemorfologi - undertrykkelse af cadherin-1
-
Delaminering af neurale kamceller (kylling)
- Ændringer i cellemorfologi
- N-cadherin-undertrykkelse - Cadherin-7-udtryk - Basal lamina-brud
- Integrin repertoire ændringer
Epitelcellemodeller i kultur
- Lineage cellekarcinom af blærrotte (NBT-II): Overgang hvis: + FGF-1 + TGFα + kollagen-I
- Hundenyre cellelinie (MDCK = Madin-Darby hunde-nyreceller: Transition si: + HGF / SF
- Human brystepitelcellelinie (MCF10): Overgang si: + TGF-β + Metalloproteaser
- Cellesegregering og dannelse af nye cellepopulationer: gastrulation, delaminering af neurale kamceller, ombygning af somitter
- Cellemigration: gastrulation, delaminering af neurale kamceller
- Morfogenese: gastrulation, dannelse af somitter, fordøjelseskanalen, hjerteklapper.
Den epitel-mesenkymale overgang er forbundet med større evolutionære spring: triploblastiske dyr, hvirveldyr.
Aktivering af β-catenin-banen
- Fraværet af E-cadherin i ES-celler resulterer i omfordeling af beta-catenin i kernen.
- Β-catenin akkumuleres kortvarigt i kernen i neurale kamceller efter delaminering.
Transkriptionsfaktorer involveret
TEM involverer et begrænset repertoire af transkriptionsfaktorer:
-
Snegl (Snail-1, Slug) (hæmmer N og E-cadherin Occludin Claudine og aktiverer MMP9, metalloprotease og hæmmes af GSK3β)
- ZEB (SIP-1) (hæmmer E-cadherin)
- bHLH (Twist, E-47)
- Ets (aktive Integrins VE-Cadherin Metalloproteaser og hæmmes af Ras / MapK, CAM Kinase II)
Ets-1 udtrykkes af neurale kamceller under deres delaminering. Ets-1 ektopisk overekspression inducerer TEM med basal laminaforstyrrelse, men ikke migration.
Signalering af kanaler
Der er mange måder at inducere epitel-mesenkymal overgang:
Morfogener / vækstfaktorer
- TGF-beta / BMP'er
- FGF / EGF / TGF-beta
- HGF / SF
- Wnt
- Hak
- Shh
Ekstracellulær matrix
- Metalloproteaser
- Integriner (Integrin-aktiveret ILK-kinase inducerer TEM af brystepitelceller ved at undertrykke E-cadherinekspression)
- Kollagen
Mekaniske spændinger (fra miljøet eller nærliggende celler)
Forskellige epitel-mesenkymale overgangstilstande:
- BMP-4 kanal
- Wnt-1 induceret spredning og EMT-vej
- Notch-Delta kontrolleret lateral inhibering og EMT
- asymmetrisk celledeling
Epitel-mesenkymale overgange (EMT) og kræft
- De molekylære karakteristika ved EMT: disse inkluderer nedregulering af E-cadherin, der er ansvarlig for tab af intercellulær adhæsion og efterfølgende løsrivelse fra moderepitelet; overregulering af matrixnedbrydende proteaser, der fordøjer epitelbasismembranen; overregulering og / eller translokation af transkriptionsfaktorer, der ligger til grund for det specifikke genetiske program for EMT, nemlig beta catenin, Smads og medlemmer af Snail-familien, oprettelse af proteinekspression mesenchymal såsom fibroblast specifikt protein 1 (FSP1), vimentin og glat muskel alfa-actin, cytoskeletal reorganisering gennem homolog Ras (Rho) guanosintriphosphatase ( GTPase ) for at fremme celleform og aktivere deres mobilitet; tab af cytokeratiner og andre specifikke markører for epitelceller; og dannelsen af interstitiel type matrix, såsom type I og III collagen og fibronectin.
- Inddragelse i metastatisk formidling: i canceriseringsprocessen produceres metastaser ved en ephitelium mesenchyme-overgang, der muliggør frigørelse og formidling af kræftceller i hele kroppen. undertrykkelse af E-cadherin kan observeres i invasive carcinomer og ekspression af Snail-1 i invasive carcinomer.
- Involvering i et sundt miljø: Denne type proces observeres også i sunde væv som i bugspytkirtlen med vandring af beta- og gamma-celler i Langerhans-øerne såvel som i nyrerne og i høreorganet (Corti-organ ) under åbningen af tunnelen i Corti mellem søjlecellerne og under dannelsen af Nuel-mellemrummet mellem cellerne i Deiters og deres eksterne sensoriske celler (denne er under undersøgelse). Det griber også ind under dannelsen af det halve cirkulære kanaler i det indre øre, hvilket tillader vestibulære funktioner i denne.
Noter og referencer
-
(in) Johnen N, Francart ME Thelen N, Cloes M Thiry M, " Evidence for a partial epithelial-mesenchymal transition in postnatal rotte cursies of auditory organ morphogenesis " Histochem Cell Biol , 2012; 138: 477-88