L’adhésion cellulaire est un processus essentiel qui permet aux cellules de s’ancrer les unes aux autres et à la matrice extracellulaire (MEC). Elle garantit la cohésion tissulaire, la transmission des signaux et la régulation de processus biologiques tels que la croissance, la différenciation et la migration. Parmi les nombreux récepteurs impliqués, les intégrines occupent une place centrale en tant que médiateurs entre le cytosquelette et la MEC.
I. Les mécanismes d’adhésion cellulaire
1. Types d’adhésion
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Adhésion cellule-cellule : assurée par des protéines comme les cadhérines, les sélectines et les CAMs (Cell Adhesion Molecules).
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Adhésion cellule-matrice : médiée principalement par les intégrines, qui relient la cellule à des composants de la MEC (fibronectine, collagène, laminine).
2. Structures spécialisées
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Jonctions adhérentes (adherens junctions) : reliant les cadhérines au cytosquelette d’actine.
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Desmosomes : assurant une adhésion forte via les filaments intermédiaires.
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Hémidesmosomes : reliant les intégrines à la lame basale.
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Contacts focaux (focal adhesions) : complexes dynamiques reliant les intégrines à l’actine et jouant un rôle majeur dans la migration cellulaire.
3. Fonctions principales de l’adhésion
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Maintenir la cohésion tissulaire.
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Transmettre des signaux mécaniques et biochimiques.
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Réguler la polarité cellulaire et la migration.
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Contrôler la survie et la différenciation cellulaire.
II. Les intégrines : récepteurs clés de l’adhésion cellule-matrice
1. Structure des intégrines
Les intégrines sont des hétérodimères transmembranaires composés de deux sous-unités :
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Sous-unité α (18 types identifiés chez l’homme).
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Sous-unité β (8 types).
La combinaison α/β détermine la spécificité de liaison aux composants de la MEC.
2. Modes de liaison
Les intégrines reconnaissent des motifs spécifiques dans les protéines de la MEC, tels que la séquence RGD (Arg-Gly-Asp) présente dans la fibronectine et la vitronectine.
3. Signalisation bidirectionnelle
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Inside-out signaling : signaux intracellulaires modifiant l’affinité des intégrines pour leurs ligands (activation des intégrines).
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Outside-in signaling : liaison aux ligands extracellulaires activant des cascades intracellulaires (FAK, Src, PI3K), influençant prolifération, survie et migration.
III. Rôle fonctionnel des intégrines
1. Dans l’adhésion et la migration
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Formation de contacts focaux, points d’ancrage dynamiques reliant l’actine à la MEC.
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Participation à la polarité avant/arrière lors de la migration.
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Régulation de la force de traction pour déplacer la cellule.
2. Dans la survie et la différenciation
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Les intégrines activent la voie PI3K/AKT, favorisant la survie cellulaire.
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Elles participent à la différenciation cellulaire en modulant les interactions avec la MEC.
3. Dans le développement et l’immunité
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Rôle crucial dans le développement embryonnaire (organogenèse, angiogenèse).
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Dans le système immunitaire, certaines intégrines (ex : LFA-1) permettent aux leucocytes d’adhérer à l’endothélium et de migrer vers les sites d’inflammation.
4. Dans les pathologies
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Cancer : dérégulation des intégrines favorise l’invasion et les métastases.
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Maladies inflammatoires : intégrines surexprimées sur les leucocytes, facilitant l’infiltration excessive.
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Thrombose : intégrine αIIbβ3 des plaquettes impliquée dans l’agrégation plaquettaire.
IV. Exemple : Intégrines et cancer
Dans la progression tumorale, les intégrines permettent aux cellules cancéreuses de :
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Perdre l’adhésion normale et devenir migratoires.
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Dégrader la MEC via l’activation de métalloprotéases (MMPs).
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Coloniser de nouveaux tissus lors de la métastase.
Des inhibiteurs d’intégrines sont donc étudiés comme approches thérapeutiques anticancéreuses.
Conclusion
Les mécanismes d’adhésion cellulaire sont indispensables à la structuration et au fonctionnement des tissus. Les intégrines jouent un rôle central comme médiateurs de l’adhésion cellule-matrice et comme acteurs de la signalisation intracellulaire. Leur double fonction, mécanique et biochimique, les place au carrefour de nombreux processus biologiques et pathologiques. Cibler les intégrines et leurs voies associées représente une piste prometteuse pour de nouvelles stratégies thérapeutiques.