Décrit la composition cellulaire de l'intestin en expliquant le rôle des grands groupes de cellules (cellules endocrines, cellules immunitaires, récepteurs aux nutriments...)
Homéostasie de l’épithélium intestinal : mise en place et
maintien
Partie 1 : Structure de l’épithélium intestinal, morphogenèse et
renouvellement
Structure de l’épithélium intestinal
La surface d’échange est générée par la structure de l’intestin. L’intestin grêle fait de 4 à 7m de
long et la paroi est recouverte de valvules conniventes elles-mêmes recouvertes de villosités
intestinales et enfin les villosités sont recouvertes de microvillosités sur chaque cellule épithéliale.
La barrière représentée par cet épithélium sépare de façon semi-perméable l’intérieur de
l’extérieur des viscères. L’épithélium intestinal est un épithélium simple prismatique, c’est-à-dire une
juxtaposition étroite des cellules avec noyau au niveau basal et jonctions. Dans ce cas, la jonction serrée
va empêcher la diffusion des molécules en trans-cellulaire.
Il existe 2 grands lignages de cellules différenciées au sein des villosités :
- Cellules absorptives : entérocytes
- Cellules sécrétrices :
o Cellules à mucus (= caliciformes = goblet cells) → marqueur PAS
o Cellules entéroendocrines → marqueur chromogranine
o Cellules de Paneth → marqueur lysozyme
o Cellules tuft (opioides et prostaglandines) → marqueur DCAMKL1
Le mucus, produit par les cellules caliciformes, est considéré comme une barrière chimique qui
protège l’épithélium. D’autres cellules de l’épithélium, les cellules de Paneth, se distinguent par leur
capacité à sécrété des peptides bactériens AMPs, ce qui constitue une partie de l’immunité innée
intestinale.
NB : Les cellules de Paneth ne se trouvent pas dans le colon.
, La structure de l’épithélium se distingue selon 2 axes principaux :
1. Axe antérieur-postérieur : régionalisation des structures et des fonctions le long de cet axe. Selon cet
axe, la majorité de l’absorption se fait dans la jéjunum, il présente donc des cryptes et des villosités,
tandis que le colon possède un épithélium de surface plat avec des cryptes profondes. Selon ce même
axe céphalopodes caudal, les cellules endocrines ont été classées en différents sous-types avec des
distributions particulières. Il y a des gradients de production des sous-types de cellules qui sécrètent
majoritairement des molécules différentes. Cette architecture se met en place au cours du
développement.
Étapes de la mise en place de l’épithélium :
o Endoderme pluristratifié
o Prolifération et remodelage : conversion de l’épithélium pluri en simple
o Restriction des zones de prolifération entre les villosités et favorisation de ces zones dans les
villosités
o Apparition des cryptes (à la naissance pour les souris) par invagination dans le mésenchyme sous-
jacent
o Les cryptes deviennent monoclonales (Cf. Axe crypto-villositaire)
o Augmentation du nombre de cryptes par scission et augmentation de la prolifération
Finalement, les cryptes seront le siège d’une forte prolifération et les villosités seront le siège de la
différenciation.
2. Axe crypto-villositaire : Il est représenté en majorité par l’intestin grêle. C’est un axe selon lequel les
activités se régionalisent à l’échelle cellulaire et donc à l’échelle des types cellulaires au sein de
l’épithélium intestinal.
Les cryptes ont la particularité de devenir monoclonales au cours du développement alors que les
villosités demeurent pluriclonales, ce qui signifie qu’elles ne gardent qu’un seul type de cellules souches.
Sur l’axe crypto-villositaire, le renouvellement est permanent grâce à des cellules souches. Suite à leur
prolifération, il y a une migration en cohortes des cellules sur une lame basale (= spécialisation de la
MEC) ce qui empêche la rupture de la barrière de l’épithélium.
Pour observer la migration de ces cellules :
- Ajout de thymidine tritiée intégrée par l’ADN des cellules en prolifération pendant plusieurs
heures (possible avec du BrdU qui est un complexe nucléo-protéique incorporé dans l’ADN à la
place de la thymidine)
- Sacrifice des souris à des temps différents
- On voit les cellules progresser dans les villosités
Pour observer la migration en cohorte :
- Souris chimères en injectant des cellules souches embryonnaires pluripotentes (fond génétique 1
bleu) dans des blastocystes (fond génétique 2)
- Observation des rubans de cellules bleues au sein des cryptes
On a finalement 3 grandes phases dans le renouvellement de la couche épithéliale :
1. Prolifération à partir des cellules souches
2. Différenciation : les compartiments de prolifération et différenciation sont maintenant alors que les
cellules migrent le long de l’axe crypto-villositaire
3. Apoptose/Exfoliation : La production massive des cellules est compensée par la perte des cellules
au sommet de la villosité dans l’intestin grêle, ou à la surface de l’épithélium dans le colon
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