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 Numerus clausus intestinal

 

Les cellules épithéliales de l'intestin se renouvellent rapidement, en trois, quatre ou cinq jours, mais qu'est-ce qui déclenche l'élimination des vieilles cellules ? Il faut bien que le nombre reste constant, sinon nous aurions des amas cellulaires bien encombrants dans les tripes ; or, on observe comme vous le savez maintenant, une seule assise cellulaire épithéliale.

Les places sont chères dans l'intestin, les contraintes spatiales sont fortes, et l'organisme ne veut pas entendre parler d'un épithélium accordéon qui se chevaucherait à la va-je-te-pousse !

Place aux jeunes...

Et pourtant, la fonction de barrière intestinale est une réalité anatomique et fonctionnelle de la plus haute importance ; elle protège aussi les organes sous-jacents, même si la constatation qu'une seule couche cellulaire peut faire évoquer une notion de faiblesse dérisoire face au monde intérieur et extérieur qui l'entoure. Mais quoiqu'il en soit, l'épithélium implique un nombre constant de cellules viables sur une surface donnée : les cellules normales en excès, ou bien en voie d'extinction naturelle, ou malades, doivent être évacuées impérativement.

Or les cryptes poussent toujours vers le haut des villosités les cellules fraîchement sorties du compartiment prolifératif des cellules souches. On a montré que les cellules apoptotiques émettaient un signal – une molécule, qui demande le secours de ses voisines pour l'aider à s'expulser. Cette molécule s'appelle la sphingosine-1 phosphate, et c'est un lipide. Celui-ci se fixe sur les récepteurs dits S1P2 des cellules voisines (il existe 5 variétés de récepteurs S1P).

  Ainsi alertées, les cellules épithéliales coopèrent entre elles en activant une voie biochimique appelée Rho/ROCK, ce qui tout simplement provoque la contraction des anneaux d'actine intracellulaires se trouvant en situation basale et baso-latérale. Comme vous l'avez lu sans doute par ailleurs, nos cellules contiennent des molécules contractiles, à taux évidemment très nettement inférieur à celui retrouvé dans les cellules musculaires. C'est le programme alléchant mis à la disposition des cellules arrivant en fin de vie.

  Mais que se passe t-il dans le cas où il y a trop de cellules qui ne sont pas encore arrivées au stade de fin de vie ? Un modèle ingénieux a été concocté par des biologistes pour étudier le phénomène. Ils ont étiré de 30 % une surface en silicone sur laquelle repose une couche monocellulaire épithéliale, puis ils ont ensuite relâché le système, qui revient alors à sa dimension initiale sans contrainte, simplement conditionnée par son élasticité naturelle. On a donc créé pour l'expérience une surdensité de population cellulaire dans l'espace disponible. En quelque sorte, les cellules adjacentes se recroquevillent comme le ferait un ressort à boudin comprimé, et la cellule demandeuse est propulsée dans la lumière intestinale. On atteint une densité de 144 cellules/100 μ(au lieu de 110 initialement), sans pour autant disloquer les jonctions cellulaires adhérentes ou serrées, ni l'adhérence au silicone.

Qu'observe t-on alors ? Eh bien, en 6 petites heures, la densité cellulaire revient à la normale ! Ceci est du à l'extrusion des cellules bien vivantes, qui sont éjectées du plan cellulaire, et fait intervenir les fibres d'actine comme dans le cas des cellules apoptotiques. La sphingosine-1 phosphate est sécrétée, la voie biochimique Rho/ROCK s'enclenche, les cellules voisines activent leur réseau de protéines contractiles actine-myosine, et hop exit les cellules qui demeurent vivantes pendant 24 heures dans la lumière de l'intestin !

C'est donc un signal d'étirement qui est à l'origine du phénomène, relayé par des canaux transporteurs d'ions. Si on bloque ces canaux par un inhibiteur, le gadolinium par exemple, on observe un amoncellement de cellules attachées les unes aux autres...

La protéine Piezo-1 est née ! C'est elle qui transmet le signal d'étirement, par analogie aux dispositifs piézo-électriques qui engendrent un courant électrique lorsqu'ils sont comprimés (Piezo-1 c'est alors l'équivalent du "diamant" porté par les bras des anciens tourne-disques). On retrouve Piezo-1 dans les tissus soumis à des contraintes mécaniques (rein, sein, vessie, colon, peau, poumons). Les cellules priées d'aller se faire voir ailleurs meurent ensuite tranquillement d'anikoïdose (apoptose déclenchée par le manque de contact cellulaire via les molécules d'adhésion, les "intégrines" notamment).

On se doute bien, en poussant le raisonnement, que la cellule anormale en voie de cancérisation pourrait subir son exclusion d'une telle manière. Mais conceptuellement, elle pourrait aussi de cette façon "proposer" son autonomisation et "demander" son départ métastatique, pour libérer sa fonction de prolifération, celle-ci étant trop fortement réprimée par les contraintes imposées par le tissu dans son ensemble. Dans cette hypothèse, il faut néanmoins que la cellule transformée à expulser soit entourée de cellules normales : ces dernières interdisent en effet l'entrée en cycle de division ; les cellules cancéreuses doivent donc s'extraire de cet environnement pour pouvoir proliférer.

 

C'est fou ce qui se passe dans notre intestin ! Prenons-en soin…