HÉMIDESMOSOMES: DESCRIPTION, STRUCTURE ET FONCTIONS - LA BIOLOGIE - 2025

Les hémidesmososmes sont des structures d'aspect asymétrique qui relient les cellules épithéliales. Les domaines basaux de la cellule sont liés à la lame basale sous-jacente. Ils sont particulièrement importants dans les tissus en tension mécanique constante.

Ces jonctions épithéliales sont chargées d'augmenter la stabilité globale des tissus épithéliaux grâce à la participation des filaments intermédiaires du cytosquelette et des différents composants de la lame basale. Autrement dit, ils favorisent des adhérences stables dans le tissu conjonctif.

Schéma d'une cellule et ses unions. 1. Membrane basale, 2. Noyau cellulaire, 3. Cytoplasme, 4. Desmosome, 5. Hémidesmosome.

Source possible 2006

Le terme hémidesmosome peut être trompeur. S'il est vrai qu'un hémidesmosome ressemble à un desmosome «moyen» (un autre type de structure associé à l'adhésion entre cellules voisines), peu de composants biochimiques coïncident entre les deux structures, la similitude est donc totalement superficielle.

Dans la classification des jonctions cellulaires, les hémidesmosomes sont considérés comme des jonctions d'ancrage et sont regroupés avec des jonctions serrées, des desmosomes de ceinture et des desmosomes ponctuels.

Les jonctions d'ancrage sont chargées de maintenir les cellules ensemble, tandis que la catégorie opposée (jonctions d'espacement) a des fonctions de communication entre les cellules adjacentes.

La description

Les cellules sont les éléments constitutifs des êtres vivants. Cependant, l'analogie avec une brique ou un bloc structurel échoue à certains égards. Contrairement aux briques d'un bâtiment, les cellules adjacentes ont une série de connexions et communiquent entre elles.

Entre les cellules, il existe diverses structures qui les relient et permettent à la fois le contact et la communication. L'une de ces structures d'ancrage sont les desmosomes.

Les hémidesmosomes sont des jonctions cellulaires présentes dans différents épithéliums et sont exposés à une abrasion et à des forces mécaniques constantes.

Dans ces régions, il existe une séparation potentielle entre les cellules épithéliales du tissu conjonctif sous-jacent, grâce à un stress mécanique. Le terme hémidesmosome vient de la similitude apparente avec les demi-desmosomes.

Ils sont fréquents dans la peau, la cornée (une structure située dans l'œil), différentes muqueuses de la cavité buccale, l'œsophage et le vagin.

Ils sont situés à la surface des cellules basales et fournissent une augmentation de l'adhérence de la lame basale.

Structure

Un desmosome est une structure de connexion asymétrique composée de deux parties principales:

• Une lame cytoplasmique interne qui se trouve en association avec des filaments intermédiaires - ces derniers sont également connus sous le nom de kératines ou tonofilaments.
• Le deuxième composant des hémidesmosomes est la plaque de membrane externe qui est responsable de la connexion de l'hémidesmosome avec la lame basale. Les filaments d'ancrage (constitués de laminine 5) et l'intégrine participent à cette association.

Les protéines qui composent l'hémidesmosome

Dans la plaque des hémidesmosomes, il existe les principales protéines suivantes:

Plectine

La plectine est responsable de la formation de réticulations entre les filaments intermédiaires et la plaque d'adhésion du desmosome.

Il a été démontré que cette protéine a la capacité d'interagir avec d'autres structures, telles que les microtubules, les filaments d'actine, entre autres. Par conséquent, ils sont cruciaux dans l'interaction avec le cytosquelette.

BP 230

Sa fonction est de fixer les filaments intermédiaires sur la plaque d'adhésion intracellulaire. Il s'appelle 230, car sa taille est de 230 kDa.

La protéine BP 230 a été liée à diverses maladies. L'absence de BP 230 fonctionnant correctement provoque une maladie appelée pemphigoïde bulleuse, qui provoque l'apparition de cloques.

Chez les patients souffrant de cette maladie, il a été possible de détecter un taux élevé d'anticorps contre les composants des hémidesmosomes.

Erbina

C'est une protéine d'un poids moléculaire de 180 kDa. Il est impliqué dans la connexion entre BP 230 et les intégrines.

Intégrines

Contrairement aux desmosomes riches en cadhérines, les hémidesmosomes contiennent de grandes quantités d'un type de protéine appelé intégrines.

Plus précisément, nous avons trouvé la protéine intégrine α ₆ β ₄. C'est un hétérodimère formé de deux chaînes polypeptidiques. Il existe un domaine extracellulaire qui pénètre dans la lame basale et établit des interactions avec les laminines (laminine 5).

Les filaments d'ancrage sont des molécules formées par la laminine 5 qui sont situées dans la région extracellulaire des hémidesmosomes. Les filaments s'étendent des molécules d'intégrine à la membrane basale.

Cette interaction entre la laminine 5 et l'intégrine mentionnée est cruciale pour la formation de l'hémidesmosome et le maintien de l'adhérence dans l'épithélium.

Comme BP 230, la fonctionnalité incorrecte des intégrines a été liée à certaines pathologies. L'un d'eux est l'épidermolyse bulleuse, une affection cutanée héréditaire. Les patients souffrant de cette maladie ont des mutations dans le gène qui code pour les intégrines.

Collagène de type XVII

Ce sont des protéines qui traversent les membranes et ont un poids de 180 kDa. Ils sont liés à l'expression et à la fonction de la laminine 5.

Des études biochimiques et médicales de cette protéine importante ont élucidé son rôle dans l'inhibition de la migration des cellules situées dans l'endothélium au cours du processus d'angiogenèse (formation de vaisseaux sanguins). De plus, il régule les mouvements des kératinocytes dans la peau.

CD151

C'est une glycoprotéine de 32 kDa et joue un rôle indispensable dans l'accumulation des protéines réceptrices des intégrines. Ce fait permet de faciliter les interactions entre les cellules et la matrice extracellulaire.

Il est important d'éviter de confondre les termes filaments d'ancrage et fibrilles d'ancrage, car les deux sont utilisés assez fréquemment en biologie cellulaire. Les filaments d'ancrage sont constitués de laminine 5 et de collagène de type XVII.

En revanche, les fibrilles d'ancrage sont constituées de collagène de type VII. Les deux structures ont des rôles différents dans l'adhésion cellulaire.

Caractéristiques

La fonction principale des hémidesmosomes est l'attachement des cellules à la lame basale. Ce dernier est une fine couche de matrice extracellulaire dont la fonction est de séparer le tissu épithélial et les cellules. Comme son nom l'indique, la matrice extracellulaire n'est pas constituée de cellules, mais de molécules protéiques externes.

En termes plus simples; Les hémidesmosomes sont des structures moléculaires qui s'assurent de maintenir notre peau ensemble et de fonctionner comme une sorte de vis.

Ils sont situés dans des régions (muqueuses, yeux, entre autres) constamment soumises à des contraintes mécaniques et leur présence contribue à maintenir l'union entre la cellule et la lame.

Références

1. Freinkel, RK et Woodley, DT (éd.). (2001). La biologie de la peau. CRC Press.
2. Kanitakis, J. (2002). Anatomie, histologie et immunohistochimie de la peau humaine normale. Revue européenne de dermatologie, 12 (4), 390-401.
3. Kierszenbaum, AL (2012). Histologie et biologie cellulaire. Elsevier Brésil.
4. Ross, MH et Pawlina, W. (2006). Histologie. Lippincott Williams et Wilkins.
5. Welsch, U., et Sobotta, J. (2008). Histologie. Panamerican Medical Ed.