Biologie cellulaire
Cellules souches
Enjeu de société : questions éthiques/philosophiques car important enjeu en
therapeutique dans la reconstitution cellulaire (attrait de science fiction).
Ce sont des cellules :
● Non différenciées
● Avec une capacité :
○ d'autorenouvellement = se reconstituer elle-même
○ de différenciation = transformation en une cellule avec une fonction
particulière → grande capacité = très importante
Différents niveau de capacité de différenciation :
● Totipotentes : reconstituer un organisme entier = donne n’importe quel type
cellulaire, uniquement embryonnaire (oeuf fécondé à morula = J4)
● Pluripotentes : produire les 3 feuillets embryonnaires représentant une grande
partie du corps, masse interne du blastocyste (=bourgeon embryo)
○ Ectoderme : SN, épiderme, muqueuses, organes sensoriels
○ Endoderme : SD, SR
○ Mésoderme : SCirculatoire, muscles, squelette
● Multipotentes : produit plusieurs types cellulaires, embryon et adulte
○ CS hématopoïétiques
○ CS neuronales
● Unipotentes : donne un seul type cellulaire, adulte
○ CS musculaire
○ CS épiderme : donne kératinocyte
○ CS osseuse
● Coeur et pancréas ne possèdent aucune cellule souche ⇒ pas de
renouvelement = interet therapeutique de fabriquer des cellules souches
1
, I. Cellules souches adultes
A. Quiescence
Cellules souches sont en phase G0 du cycle cellulaire (possèdent des inhibiteurs) =
phase de dormance : consomment peu de nutriments et produisent peu d’E. Protection
des problèmes de réplication et contre les agressions/rayonnements.
Identification : ajout BrdU fluo (analogue de thymidine) s'incorporent dans l'ADN lors
du cycle cellulaire donc les cellules deviennent rouges puis après quelques semaines seules
les cellules ayant une capacité proliférative restent rouges = ce sont les CS.
B. Auto renouvellement
De temps en temps, les CS rentrent dans le cycle cellulaire et subissent différentes
divisions :
● Symétrique : cellule mère donne 2 cellules filles identiques ⇒ reconstitution du
stock par prolifération
● Asymétrique : que chez les CS, cellule mère donne 1 fille identique et 1 qui se
différencie ⇒ maintien du nombre et différenciation, 2 hypothèses sur qu’est
ce qui fait qu’une des 2 se différencie :
○ Intrinsèque : dépend distribution inégale des déterminants cellulaires
(ARNm, protéines) modifiant déterminants cellules filles ⇒ conséquence du
hasard
○ Extrinsèque : éléments extérieurs = la niche influencent le devenir
La différenciation passe par de multiples étapes intermédiaires très proliférantes dont
les cellules sont les progéniteurs.
La niche est l’environnement permettant aux CS de survivre/s’auto
renouveler/quiescence (ex le bulge). CS peuvent se déplacer (surtout
hématopoïétiques), avec influence de la lumière, selon 2 phénomènes :
● Domiciliation : entrée dans la niche
● Mobilisation : sortie de la niche
Les CS sont pas immortelles mais ont une très longue capacité de survie car elles
possèdent un mécanisme de surveillance des erreurs lors des divisions extrêmements
efficaces permettant l'arrêt du cycle pour les réparer : p53 et telomerases =
empêchent mort cellulaire en réparant continuellement les télomères afin qu’ils n’
atteignent pas la taille limite rendant l’ADN instable et causant la mort cellulaire.
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Cellules souches
Enjeu de société : questions éthiques/philosophiques car important enjeu en
therapeutique dans la reconstitution cellulaire (attrait de science fiction).
Ce sont des cellules :
● Non différenciées
● Avec une capacité :
○ d'autorenouvellement = se reconstituer elle-même
○ de différenciation = transformation en une cellule avec une fonction
particulière → grande capacité = très importante
Différents niveau de capacité de différenciation :
● Totipotentes : reconstituer un organisme entier = donne n’importe quel type
cellulaire, uniquement embryonnaire (oeuf fécondé à morula = J4)
● Pluripotentes : produire les 3 feuillets embryonnaires représentant une grande
partie du corps, masse interne du blastocyste (=bourgeon embryo)
○ Ectoderme : SN, épiderme, muqueuses, organes sensoriels
○ Endoderme : SD, SR
○ Mésoderme : SCirculatoire, muscles, squelette
● Multipotentes : produit plusieurs types cellulaires, embryon et adulte
○ CS hématopoïétiques
○ CS neuronales
● Unipotentes : donne un seul type cellulaire, adulte
○ CS musculaire
○ CS épiderme : donne kératinocyte
○ CS osseuse
● Coeur et pancréas ne possèdent aucune cellule souche ⇒ pas de
renouvelement = interet therapeutique de fabriquer des cellules souches
1
, I. Cellules souches adultes
A. Quiescence
Cellules souches sont en phase G0 du cycle cellulaire (possèdent des inhibiteurs) =
phase de dormance : consomment peu de nutriments et produisent peu d’E. Protection
des problèmes de réplication et contre les agressions/rayonnements.
Identification : ajout BrdU fluo (analogue de thymidine) s'incorporent dans l'ADN lors
du cycle cellulaire donc les cellules deviennent rouges puis après quelques semaines seules
les cellules ayant une capacité proliférative restent rouges = ce sont les CS.
B. Auto renouvellement
De temps en temps, les CS rentrent dans le cycle cellulaire et subissent différentes
divisions :
● Symétrique : cellule mère donne 2 cellules filles identiques ⇒ reconstitution du
stock par prolifération
● Asymétrique : que chez les CS, cellule mère donne 1 fille identique et 1 qui se
différencie ⇒ maintien du nombre et différenciation, 2 hypothèses sur qu’est
ce qui fait qu’une des 2 se différencie :
○ Intrinsèque : dépend distribution inégale des déterminants cellulaires
(ARNm, protéines) modifiant déterminants cellules filles ⇒ conséquence du
hasard
○ Extrinsèque : éléments extérieurs = la niche influencent le devenir
La différenciation passe par de multiples étapes intermédiaires très proliférantes dont
les cellules sont les progéniteurs.
La niche est l’environnement permettant aux CS de survivre/s’auto
renouveler/quiescence (ex le bulge). CS peuvent se déplacer (surtout
hématopoïétiques), avec influence de la lumière, selon 2 phénomènes :
● Domiciliation : entrée dans la niche
● Mobilisation : sortie de la niche
Les CS sont pas immortelles mais ont une très longue capacité de survie car elles
possèdent un mécanisme de surveillance des erreurs lors des divisions extrêmements
efficaces permettant l'arrêt du cycle pour les réparer : p53 et telomerases =
empêchent mort cellulaire en réparant continuellement les télomères afin qu’ils n’
atteignent pas la taille limite rendant l’ADN instable et causant la mort cellulaire.
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