Les junctions serrées : Plate-forme de régulation de la prolifération et de la polarité cellulaires

Abstract

Les cellules épithéliales et endothéliales polarisées possèdent deux domaines membranaires, apical et basolatéral, dont la composition en lipides et protéines est différente. Les jonctions serrées séparent la membrane apicale du domaine basolatéral. Elles forment une barrière sélective régulant le passage des ions et molécules à travers l'espace paracellulaire. En empê-chant les protéines et lipides de la membrane apicale de diffuser dans la membrane basolatérale, et inverse-ment, elles contribuent au maintien de la polarité cel-lulaire. Des études récentes ont mis en évidence la complexité des jonctions serrées, qui forment un écha-faudage macromoléculaire composé de protéines mem-branaires et cytoplasmiques essentielles au maintien de l'adhérence cellule-cellule et au contrôle de la prolifé-ration, de la différenciation et de la polarité cellulaires. Structure et organisation moléculaire des jonctions serrées Les jonctions serrées se présentent en microscopie élec-tronique comme une série de points de fusion apparente des feuillets externes des membranes plasmiques de deux cellules adjacentes. Ces zones de contact mem-branaires apparaissent, par cryofracture, sous forme d'un réseau continu de fibres ramifiées et anastomosées qui entoure l'apex de chaque cellule. Ces fibres sont constituées de polymères de protéines mem-branaires, les claudines et l'occludine. Protéines membranaires Quatre types de protéines membranaires, claudines, occludine, JAM (junctional adhesion molecule) et Crumb ont été identifiées. Les claudines, qui composent une famille d'au moins 24 membres, sont responsables de la formation des jonctions serrées. Au moins deux clau-dines différentes sont exprimées dans chaque cellule, la claudine 5 l'étant principalement dans les cellules endothéliales et la claudine 11 dans les cellules de Ser-toli et les oligodendrocytes. Les claudines et l'occludine possèdent quatre domaines transmembranaires. Elles interagissent via leurs domaines extracellulaires avec celles de la cellule voi-sine pour établir le contact cellule-cellule. Les clau-dines sont capables de se polymériser et de former des pores qui permettent une diffusion sélective des ions et molécules à travers l'espace paracellulaire. La perméa-bilité sélective de ces canaux dépend de la concentration et du type de claudine exprimé par la cellule épi-théliale ou endothéliale: par exemple, la claudine 16 > Les jonctions serrées scellent les cellules épi-théliales et endothéliales entre elles. Elles ont été longtemps considérées comme de simples barrières séparant les deux compartiments mem-branaires apical et basolatéral, dont la composition en protéines et lipides est différente. De récentes études montrent que diverses protéines impliquées dans la transduction de signaux et le trafic membranaire sont associées aux jonctions serrées. Ces dernières servent de lieu d'intégra-tion et de transmission de signaux nécessaires à la régulation de leur assemblage et à la polarisa-tion cellulaire, mais aussi à la modulation de l'expression des gènes requise pour la proliféra-tion et la différenciation cellulaires. < Laboratoire de morphogenèse et signalisation cellulaires,