FIBROBLASTES: CARACTÉRISTIQUES, FONCTIONS, HISTOLOGIE, CULTURE - LA BIOLOGIE - 2025

Les fibroblastes sont un groupe hétérogène de cellules, également appelées cellules fibroblastes. Ces sous-populations cellulaires comprennent des «fibroblastes classiques» et d'autres types de fibroblastes spécialisés tels que les myofibroblastes, les lipofibroblastes, la cellule interstitielle contractile (CIC) et les péricytes.

Les fibroblastes classiques sont les principales cellules qui font partie de la structure du tissu conjonctif du corps, mais ils sont également responsables du maintien de ce tissu.

Les fibroblastes

Leur morphologie dépendra du site où ils se trouvent et ils sont principalement responsables de la synthèse des fibres et d'un précurseur de collagène, ainsi que du maintien de la matrice extracellulaire des tissus.

Fondamentalement, ce sont les cellules qui forment la structure de support des organes chez les êtres vivants (animaux et humains). En synthétisant des fibres, du collagène, des mucopolysaccharides (glycosaminoglycane) et des glycoprotéines (fibronectine), ils jouent un rôle fondamental dans la réparation des tissus, étant protagonistes des processus de guérison.

Pendant la cicatrisation, les fibroblastes migrent vers le site de la lésion où ils prolifèrent pour restaurer le collagène.

Caractéristiques générales

La structure des fibroblastes varie en fonction de l'état dans lequel se trouve la cellule, de plus, ces cellules seront différentes selon leur fonction et l'endroit où elles se trouvent.

Les fibroblastes sont caractérisés en présentant deux états; un actif et un inactif. Par conséquent, à l'état actif, ils sont appelés fibroblastes et à l'état inactif fibrocytes.

Les fibroblastes et les fibrocytes sont également appelés respectivement cellule jeune et cellule mature. Cependant, ils sont généralement appelés fibroblastes de manière interchangeable, pour désigner l'un ou l'autre état.

Les fibroblastes

La cellule active (fibroblaste), comme son nom l'indique, a une activité sécrétoire élevée.

Ce sont de grandes cellules (50 à 100 microns de long et 30 de large), plates (3 microns d'épaisseur) et en forme de fuseau (en forme de fuseau, large au centre et mince vers les extrémités).

En outre, ils présentent une variété de processus cytoplasmiques irréguliers, qui peuvent être courts et larges, ou allongés, fins et très ramifiés. Ces branches vous aident à maintenir une relation avec d'autres fibroblastes grâce à de simples connexions physiques ou contacts.

Ils sont également liés au reste des cellules qui l'entourent dans le tissu conjonctif, notamment: les cellules musculaires, les neurones, les cellules endothéliales, les leucocytes, entre autres.

La communication se fait par friction physique directe, en utilisant la matrice extracellulaire comme intermédiaire ou par la sécrétion de substances.

En revanche, le noyau des fibroblastes est clair, plat et ovale. Il a également un ou deux nucléoles proéminents qui disparaissent dans le fibrocyte.

Ces cellules possèdent un groupe d'organites caractéristiques d'une activité synthétique et sécrétoire élevée: réticulum endoplasmique rugueux abondant, complexe de Golgi bien développé, vésicules sécrétoires riches en tropocollagène, ribosomes et mitochondries.

Une autre caractéristique qui se démarque dans ces cellules est la présence d'un cytosquelette complexe. Il est constitué d'un système de microtubules et de microfilaments, formés principalement par l'expression des actines F, β et γ, plus α actinine.

Ces éléments sont regroupés dans la périphérie cellulaire contiguë à la myosine.

Cette structure est typique d'une cellule multifonctionnelle. Il permet également de se déplacer à une vitesse de 1 µm / min, s’accumulant aux extrémités des plaies pour réparer les tissus et former des cicatrices.

Les fibrocytes

Les fibrocytes sont des cellules fusiformes plus petites avec un cytoplasme plus clairsemé, peu d'organites et moins de processus cytoplasmiques. Son noyau est sombre, allongé et plus petit.

Bien que le fibrocyte soit au repos (non sécrétant) et ne se divise généralement pas fréquemment, il peut entrer en mitose et resynthétiser les fibres en cas de lésion du tissu conjonctif.

Caractéristiques

Dans le passé, on pensait que la fonction des fibroblastes était très simple, car ils n'étaient classés que comme tissu de soutien pour d'autres types de cellules. Mais aujourd'hui, on sait que les fibroblastes sont des cellules très dynamiques et que leurs fonctions sont complexes.

La fonction spécifique de chaque fibroblaste, ainsi que sa morphologie, dépendra de sa localisation dans le corps, de la lignée à laquelle il appartient et des stimuli perçus.

Les fibroblastes, même se trouvant au même endroit, peuvent remplir différentes fonctions, selon le stimulus qu'ils reçoivent des cellules qui les entourent.

Entretien et remodelage du tissu conjonctif

Sa fonction principale est liée au maintien du tissu conjonctif, qui est composé de fibres (collagène, réticulaire et élastique) et de la matrice extracellulaire.

Les fibroblastes maintiennent la matrice extracellulaire des tissus, synthétisant certains composés qui la composent, à l'état de précurseurs et également de certaines fibres. Mais non seulement ils les synthétisent, mais ils sont également capables d'engloutir certains de ces composants dans les processus de remodelage tissulaire.

Parmi les composés qui composent la matrice extracellulaire figurent: les protéines fibreuses et la substance fondamentale amorphe, constituée principalement d'acide hyaluronique et de plasma interstitiel.

Le processus de synthèse et de remodelage de la matrice extracellulaire mis en œuvre par les fibroblastes est réalisé par la production d'une grande variété d'enzymes appartenant à la famille des métalloprotéinases.

Ces enzymes sont la collagénase interstitielle, la gélatinase A, les protéoglycanases, les glycosaminoglycanases et les inhibiteurs tissulaires de la métalloprotéinase.

Ces enzymes participent à la synthèse de diverses substances telles que les collagénases de type I et III, les fibres élastiques, la fibronectine, les protéoglycanes, les glycoprotéines, les protéines et les protéases.

Interaction avec d'autres cellules et participation à la réponse immunitaire

Une autre fonction qui se démarque des fibroblastes est leur capacité à interagir avec les cellules locales et à intervenir dans les premiers stades de la réponse immunitaire, car ils sont capables d'initier le processus d'inflammation en présence d'agents pathogènes envahissants.

En ce sens, ils provoquent la synthèse de chimiokines par la présentation de récepteurs à leur surface, ainsi que d'autres médiateurs chimiques tels que les interleukines, les neuropeptides et divers facteurs de croissance.

Ils peuvent parfois participer en tant que cellules présentatrices d'antigène aux cellules T, bien que cette fonction ne soit pas aussi courante.

Autres fonctions

D'un autre côté, les fibroblastes permettent au tissu conjonctif d'adhérer aux tissus environnants.

Ils présentent également la contractilité et la motilité utilisées dans l'organisation structurelle du tissu conjonctif, principalement au cours de l'embryogenèse.

De plus, les fibroblastes rempliront leurs fonctions en fonction du site où ils se trouvent et des caractéristiques de chaque lignée cellulaire. Par exemple, les fibroblastes gingivaux cimentent le tissu conjonctif mou qui entoure l'os alvéolaire (gencive).

Pendant ce temps, les fibroblastes du ligament parodontal entourent la portion de racine de la dent, produisant et maintenant l'implantation du tissu conjonctif qui fournit un ancrage stable de celui-ci à l'intérieur de l'alvéole.

De même, les fibroblastes de la peau sont très diversifiés, l'une de leurs fonctions étant de garder la peau lisse et soyeuse grâce à la synthèse de collagène, d'élastine ou de protéoglycanes.

Avec l'âge, la fonction de ces cellules diminue et cela provoque l'apparition de signes typiques de vieillissement tels que des rides. On leur attribue également l'induction de follicules pileux, de glandes sudoripares, entre autres.

Histologie

Les fibroblastes proviennent de cellules mésenchymateuses primitives et pluripotentes.

Dans certaines situations d'urgence, l'organisme, par un processus appelé transition épithéliale-mésenchymateuse (EMT), est capable de former des fibroblastes à partir de cellules épithéliales.

Le processus inverse de transformation des fibroblastes en cellules épithéliales est également possible grâce au processus de transition mésenchymateuse-épithéliale (MET).

Par conséquent, il est possible que les fibroblastes puissent se différencier en cellules épithéliales spécialisées telles que les adipocytes, les chondrocytes, entre autres.

Ce processus est utile dans la réparation des tissus, mais il se produit également dans les processus malins tels que la croissance tumorale.

Cultive

Le dynamisme de cette cellule en a fait une cible attractive pour la recherche et parce qu'elle a été relativement facile à manipuler au niveau in vitro, elle a été étudiée à travers des cultures cellulaires en laboratoire.

Ces enquêtes ont révélé des données importantes, par exemple:

Dans les cultures de fibroblastes à partir de tissu embryonnaire, on a observé qu'ils sont capables de faire jusqu'à 50 divisions avant qu'ils ne vieillissent et ne dégénèrent.

Cette caractéristique en a fait des cellules idéales pour étudier le caryotype humain.

Cependant, la capacité de division est considérablement diminuée dans les fibroblastes de tissu adulte, dans lesquels environ 20 divisions sont observées.

De même, l'industrie cosmétique utilise actuellement la culture de fibroblastes pour obtenir des molécules susceptibles d'être introduites dans la peau, pour lutter contre les signes typiques du vieillissement.

En ce sens, ils ont proposé un traitement régénératif, actuellement utilisé aux Etats-Unis. Le traitement consiste à combler les rides en injectant directement des fibroblastes autologues (propres).

Pour ce faire, ils prélèvent un petit morceau de tissu extrait de l'arrière des oreilles du patient. Comme ce sont leurs propres fibroblastes, ils ne génèrent pas de rejet et de cette manière l'autogénération de collagène, d'élastine, entre autres substances, est réactivée.

Maladies liées aux fibroblastes

Le dysfonctionnement de ces cellules est lié à certaines pathologies. Les plus importants sont mentionnés ci-dessous:

Ulcères veineux

Les ulcères veineux sont pauvres en collagène et en fibronectine.

Plus précisément, on a vu que la capacité de production de collagène par les fibroblastes dans la lésion est diminuée, alors que la production de fibronectine est normale.

On pense que la faible production de collagène est due à la présence d'un faible taux d'oxygène (hypoxie) dans les tissus et à la rareté de la fibronectine à une plus grande dégradation de celle-ci dans l'ulcère.

Sclérodermie

Il s'agit d'une maladie auto-immune assez rare et chronique qui consiste en une accumulation de tissu fibrotique diffus.

Il provoque également des changements dégénératifs et des anomalies se manifestant au niveau de la peau, des parois des petites artères, des articulations et des organes internes.

La fibrose pathologique qui survient dans cette maladie est caractérisée par une activation incontrôlée des fibroblastes, qui déclenche une accumulation excessive et constante et un remodelage de la matrice extracellulaire.

Polyarthrite rhumatoïde

C'est une maladie auto-immune chronique qui affecte les articulations, caractérisée par une inflammation des articulations, qui provoque des déformations et beaucoup de douleur.

Les fibroblastes synoviaux, principal composant cellulaire de la synoviale articulaire, jouent un rôle important dans le développement de la polyarthrite rhumatoïde. Dans cette pathologie, les fibroblastes synoviaux augmentent en nombre (hyperplasie).

Ils présentent également un phénotype atypique, lié à l'activation de certaines voies de signalisation intracellulaires, qui provoquent la croissance cellulaire et l'expression de multiples substances pro-inflammatoires.

Tout cela contribue à la chimiotaxie, à l'accumulation et à l'activation des cellules inflammatoires, à l'angiogenèse et à la détérioration des os et du cartilage.

Références

1. Contributeurs Wikipedia. Fibroblast. Wikipedia, l'encyclopédie libre. 9 décembre 2018, 10:50 UTC. Disponible sur: en.wikipedia.org,
2. Ramos A, Becerril C, Cisneros J, Montaño M. Le myofibroblaste, une cellule multifonctionnelle en pathologie pulmonaire. Rev. Inst. Nal. Enf. Resp. Mex. 2004; 17 (3): 215-231. Disponible à: scielo.org.mx/scielo
3. Acosta A. Le fibroblaste: son origine, sa structure, ses fonctions et son hétérogénéité au sein du parodonte. Universitas Odontológica, 2006; 25 (57): 26-33
4. Sriram G, Bigliardi PL, Bigliardi-Qi M. Hétérogénéité des fibroblastes et ses implications pour l'ingénierie de modèles de peau organotypiques in vitro. Revue européenne de biologie cellulaire. 2015; 94: 483-512.
5. Izquierdo E, Pablos J. Fibroblastes synoviaux. Séminaires de la Fondation espagnole de rhumatologie. 2013; 14 (4): 95-142