Différenciation des cellules intestinales impliquées dans la secrétion

1. Différenciation des cellules intestinales impliquées dans la secrétion

2. Les quatres principaux types de cellules • Villosité: cellules absorbantes, cellules en gobelet, cellules enteroendocrines • Crypte: cellules en gobelet, cellules enteroendocrines, cellules de Paneth

3. entérocytes • Role de la matrice extracellulaire • L’introduction de l’expression de E-cadhérine dans des cellules des cryptes intestinales induit des changements profonds dans la physiologie des entérocytes.Mais l’expression de la E-cadhérine n’est pas suffisante pour induire la différenciation. • rôle des cki

4. Et les autres cellules épithéliales de l’intestin?

5. Devenir d'une cellule souche MORT Différenciation Tris (rester dans les cryptes ou migrer?) Spécification (absorbtion ou secretion?) Auto-renouvellement Cellule souche

6. Requirement of Math-1for secretory cell lineage commitment in the mouse intestine • Yang et col. Science (2001) vol 294 2155-21-58

7. J7.5 J20

8. But de l’article:rôle de math-1 dans la spécification • Math-1: facteur de transcription; homologue chez les mammiferes de Drosophilia atonal gene. Appartient a une famille de gènes comme NGN3, BETA/2 • Math-1 est exprimée dans l’intestin • Elle est impliquée dans la différenciation neuronale. • Invalidation de Math-1 (souris Math-1 -/-): analyse du phenotype des cellules intestinales.

9. 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 • Homozygotes: mort juste après la naissance • Hétérozygotes: viables • Analyse à J18.5 et à l’age adulte

10. Expression de math-1J18.5 Math1-bgal/+ ileon colon cellules positives A: dans dispersées dans les villosités et dans l’épithélium intervillositaire C: cryptes du colon

11. adulte Math1-bgal/+ Cellules en gobelet Base des cryptes Cellules de paneth jejunum colon

12. conclusion • chez l’adulte, l’expression de lacZ dans les cryptes adultes suggère que math-1 aide a l’initiation de la cytodifférenciation des cellules épithéliales

13. Invalidation de math-1 (J18.5) normal Null mice • A et B : coloration eosine-hematoxyline • C-D coloration au bleu alcyan (cellules en gobelet) • E-F: marquage de la sérotonine.

14. conclusion • L’invalidation de math-1 inhibe l’apparition de cellules en gobelet et de cellules enteroendocrines (pas de marquage de la serotonine ni d’autres marqueurs de cellules endocrines)

15. Microscopie electronique • Absence de cellules en gobelet

16. Expression de la cryptdin(RT-PCR)

17. duodenum ileon • Localisation: math-1 (bleu) et Ki-67 marqueur de prolifération (cellules souches et cellules progénitrices) • Pas de colocalisation

18. conclusion • Aucune cellule positive pour Ki-67 n’exprime math-1. • Les progeniteurs qui n’expriment pas math-1 permettent la formation des enterocytes • Les progéniteurs exprimant math-1 permettent la formation des cellules secretrices. • La deletion de math-1 empeche la differenciation des cellules secretrices

19. Notch et differenciation • Des membres de la signalisation notch (mash-1, neurogenin3, neuro D, Hes-1 sont impliqués dans la differenciation des cellules endocrines (pancreas,…) • La deletion de Hes-1 entraîne une augmentation des cellules en gobelet et des cellules enteroendocrine et une augmentation de math-1, neuroD, delta-1, delat-3,…) • Qu’en est il dans ce modele?

20. Expression de math-1 et expressiondes composants de la signalisation notch

21. conclusion • L’invalidation de Math-1 entraîne une baisse d’expression de neuroD et de delta 3. Les autres molecules ne sont pas affectées. • Math-1 a un effet positif sur la signalisation notch (delta3)

22. conclusion Notch Augmente Hes Inhibition de math-1

23. Différenciation des cellules enteroendocrines • Neurogenin3 is differentially required for endocrine cell fate specification in the intestinal epithelium • Jenny et al • Embo J (2002) 21, 6338-6347

24. Neurogenines: facteurs de transcription impliqués dans la differenciation (neuronale, pancreas,…) • Rôle de ngn3 dans l’intestin?

25. Hybridation in situ • J12.5: cellules isolées ++ dans l’endoderme, • E15.5: presence du duodenum au colon • Adulte: ARN et protéines dans le compartiment prolifératif des cryptes (cellules BRDU positives) ntestin ancreas protéine

26. Activité intestinale du promoteur ngn3 adulte J12.5 • Activité dans les cryptes et un peu dans les villosité

27. Double marquage • Rouge betagal • Vert PCNA (proliferation)

28. Bleu beta-gal (ngn3) • Marron: chromogranine (cellules enteroendocrines) Colocalisation: les cellules enteroendocrines dérivent des cellules progenitrices exprimant ngn3?

29. Il existe une correlation entre ngn3 et la differenciation des cellules enteroendocrines. • Invalidation de ngn3…

30. Invalidation ngn3

31. conclusion • Pas de difference morphologique ni histologique: présence de crypte, villosités,.. • Pas de cellules endocrines dans les souris ngn3- • Pas de differenciation si ngn3 est absente.

32. Effet sur l’expression de Math-1 et neuro D • Math-1: specification de secretion • neuroD, differenciation terminale des cellules endocrines • Pas d’effet sur math-1 • La délétion de ngn3 abolit l’expression de neuroD

33. conclusion • Math-1 agit en amont de ngn3 (pas d’eefet de ngn3 sur math-1) dans le lignage des cellules endocrines • NeuroD agit en aval (apres l’expression de ngn3)

34. Ngn3 et lignage non enteroendocrine Acide periodique de schiff (gobelet) Activité lactase paneth

35. conclusion • Ngn3 n’a pas d’effet sur le lignage des autres cellules.

36. conclusion

38. Souris hes-/-