Biologie cellulaire
Matrice extracellulaire
(ECM)
Fibres élastiques : vue d'ensemble
- En construction
Les fibres élastiques sont essentielles au fonctionnement physiologique de nombreux organes comme les artères, la peau, les tendons ou les poumons, qui subissent des déformations réversibles et répétitives.
Les fibres élastiques se composent de deux composants morphologiquement distincts :
- un noyau dense d’élastine réticulée, qui représente plus de 90 % de la teneur des fibres,
- un manteau de microfibrilles à base de fibrilline alignées longitudinalement.
Structure des fibres élastiques
Vous pouvez lire : A guide to the composition and functions of the extracellular matrix (2021).
1. Les microfibrilles sont des filaments de 10 à 12 nm de large, qui ont l’apparence de perles sur un fil (Fibrillin microfibrils and elastic fibre proteins: Functional interactions and extracellular regulation of growth factors 2019).
(Figure : vetopsy.fr d'après Pressbooks)
Les microfibrilles sont formées principalement à partir de fibrillines, mais plusieurs autres protéines leurs sont associées (Elastic fibres in health and disease 2013) :
- les glycoprotéines associées aux microfibrilles ou MAGP (The Microfibril-Associated Glycoproteins (MAGPs) and the Microfibrillar Niche 2015),
- les molécules à l'interface avec l'élatine, comme l'émiline (Emilin, a Component of Elastic Fibers Preferentially Located at the Elastin-Microfibrils Interface 1993),
- ADAMTS (a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs) et des protéines ADAMTS-like (Evolutionary divergence and functions of the ADAM and ADAMTS gene families 2009),
- des protéines de liaison au TGFβ (Transforming Growth Factor beta), i.e. LTBP, comme LTBP-4 (Latent Transforming Growth Factor β-binding Protein 1 Interacts with Fibrillin and Is a Microfibril-associated Protein 2003).
2. L’élastine est un biopolymère insoluble composé d’unités de son précurseur soluble, la tropoélastine (TE).
L'élastine est étudiée dans un chapitre spécial.
Assemblage des fibres élastiques
Vous pouvez lire : A guide to the composition and functions of the extracellular matrix (2021).
Les fibres élastiques sont assemblées par plusieurs processus résumés dans la figure tirée de l'article précédent.
(Figure : vetopsy.fr d'après Karamanos et coll)
1. La fibrilline et les protéines associées aux microfibrilles sont sécrétées dans l’espace extracellulaire, se multimérisent et forment le réseau microfibrillaire.
2. La tropoélastine (TE) est synthétisée sur le réticulum endoplasmique (RE) rugueux où elle se lie à l’EBP (Elastin-Binding Protein).
3. Le complexe EBP-TE est transporté à travers l'appareil de Golgi et sécrété vers la membrane cellulaire.
4. La TE libérée de l’EBP se dissocie à la suite de l’interaction avec les GAG (glycosaminoglycanes) et forme des globules à la surface de la cellule (
coacervation).
- La fibuline-4 est importante pour l’alignement de la chaîne des TE en médiant l’interaction avec les LOX.
- L’oxydation des résidus de Lys est suivie de diverses réactions de condensation conduisant à la formation de réticulations covalentes intra- et intermoléculaires.
5. Une fois que l’amas de molécules TE a atteint une taille critique, il est déplacé de la membrane plasmique à travers l’espace extracellulaire.
La fibuline-5 dirige l’élastine précoce vers les microfibrilles de fibrilline.
6. Les agrégats d’élastine fusionnent en assemblages plus grands avec le soutien de LTBP-4 et sont ensuite réticulés.
7 et 8. Tout au long de la vie, l’élastine subit diverses altérations causées par des processus non enzymatiques et un clivage protéolytique.
Ce dernier conduit à la libération de peptides bioactifs, appelés élastokines.
Retour à la matrice extracellulaire
En construction