Transition épithélio-mésenchymateuse
Une transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) désigne le passage d'un groupe de cellules épithéliales à une forme mésenchymateuse. Ce phénomène peut être réversible, les cellules subissant la Transition Mésenchymo-Épithéliale (TME)[1]. Les cellules en TEM perdent leur adhésion cellule-cellule (par une diminution de l'expression des cadhérines) et acquièrent des propriétés adhésives nouvelles vis-à-vis de la matrice extracellulaire (par l'expression d'un nouveau répertoire d'intégrines). Les cellules dégradent également la lame basale qui borde l'épithélium grâce à la sécrétion de métalloprotéinases [2]. La TEM est souvent étudiée en observant le taux de certaines protéines : Cadhérine E et de EpCam comme marqueurs épithéliaux, Vimentine et N-Cadhérine comme marqueurs mésenchymateux[3].
TEM au cours du développement normal
Au cours du développement embryonnaire normal, on observe des TEM, dites de type 1 :
- au cours de la gastrulation chez les Amniotes : les cellules mésodermiques et endodermiques subissent une TEM lors de leur passage par la ligne primitive[4].
- au cours de la formation des cellules de la crête neurale, lorsqu'elles sortent du tube neural
- au cours de la formation du sclérotome à partir des somites, sous l'influence de Sonic Hedgehog produit par la chorde.
Des facteurs de transcription de la famille Snail/Slug permettent à chaque fois d'inhiber l'expression des cadhérines et d'activer l'expression des molécules permettant la migration.
TEM au cours des processus de cicatrisation et de fibrose
Lorsque les tissus sont blessés, La TEM est un processus essentiel qui permet la reconstitution des tissus endommagés.
Certaines cellules peuvent aussi entrer en TEM de manière non contrôlée et causer des fibroses.
TEM au cours du développement tumoral
Les cellules tumorales d'origine épithéliale (carcinomes) peuvent subir une TEM, ce qui les rend invasives et est une des premières étapes qui mène à la formation de métastases. De même que lors du développement embryonnaire, des facteurs de la famille Snail/Slug/Twist/Zeb inhibent l'expression des cadhérines (les gènes codant les cadhérines sont considérés comme gènes suppresseurs de tumeur). Une forte régulation de ces gènes par l'expression de ces facteurs de transcription dans les cellules tumorales est un facteur défavorable pour le pronostic vital.
Un autre aspect important reliant la TEM et le développement tumoral est sa capacité à modifier l'état de différenciation des cellules épithéliales. En particulier, les facteurs Zeb et Snail/Slug induisent une reprogrammation génique des cellules mammaires épithéliales conduisant à leur dédifférentiation et à l'acquisition de propriétés spécifiques des cellules souches mammaires[5],[6]. Cette propriété fut notamment caractérisée via la capacité des cellules mammaires exprimant de façon ectopique ces facteurs Zeb et Snail/Slug, à régénérer un arbre ductal complet après transplantation dans une glande mammaire vierge de toute cellules épithéliales.
Ces phénomènes de dédifférenciation s'observent également dans les cellules cancéreuses au cours du développement tumoral.La transformation néoplasique augmente en effet la plasticité cellulaire, en particulier via l'activation de la TEM[6]. Les cellules cancéreuses dédifférenciés ont alors une plus grande capacité à produire des clones au fonctionnalités différentes facilitant une organisation hiérarchique de la tumeur et une plus grande capacité d'adaptation, en particulier aux traitements de chimiothérapie. Cette fonctionnalité de la TEM aurait ainsi une part importante dans le mauvais pronostic associé à l'expression des facteurs Snail/Slug et Zeb[7],[8].
Notes et références
- Ferenc Sipos et Orsolya Galamb, « Epithelial-to-mesenchymal and mesenchymal-to-epithelial transitions in the colon », World journal of gastroenterology: WJG, vol. 18, , p. 601-608 (ISSN 2219-2840, PMID 22363130, PMCID 3281216, DOI 10.3748/wjg.v18.i7.601, lire en ligne)
- Lin CY et al., Cancer Science 102, p. 815-827 (2011) : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21219539
- Natalia Krawczyk, Franziska Meier-Stiegen, Malgorzata Banys et Hans Neubauer, « Expression of stem cell and epithelial-mesenchymal transition markers in circulating tumor cells of breast cancer patients », BioMed Research International, vol. 2014, , p. 415721 (ISSN 2314-6141, PMID 24895575, PMCID 4034492, DOI 10.1155/2014/415721, lire en ligne)
- Nakaya et al., Dev Growth Differentiation 50, p. 755-66 (2008) : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19046163
- Wenjun Guo, Zuzana Keckesova, Joana Liu Donaher et Tsukasa Shibue, « Slug and Sox9 cooperatively determine the mammary stem cell state », Cell, vol. 148, , p. 1015–1028 (ISSN 1097-4172, PMID 22385965, PMCID 3305806, DOI 10.1016/j.cell.2012.02.008, lire en ligne)
- Xin Ye, Wai Leong Tam, Tsukasa Shibue et Yasemin Kaygusuz, « Distinct EMT programs control normal mammary stem cells and tumour-initiating cells », Nature, vol. 525, , p. 256–260 (ISSN 1476-4687, PMID 26331542, PMCID 4764075, DOI 10.1038/nature14897, lire en ligne)
- Xiaofeng Zheng, Julienne L. Carstens, Jiha Kim et Matthew Scheible, « Epithelial-to-mesenchymal transition is dispensable for metastasis but induces chemoresistance in pancreatic cancer », Nature, vol. 527, , p. 525–530 (ISSN 1476-4687, PMID 26560028, PMCID 4849281, DOI 10.1038/nature16064, lire en ligne)
- Kari R. Fischer, Anna Durrans, Sharrell Lee et Jianting Sheng, « Epithelial-to-mesenchymal transition is not required for lung metastasis but contributes to chemoresistance », Nature, vol. 527, , p. 472–476 (ISSN 1476-4687, PMID 26560033, PMCID 4662610, DOI 10.1038/nature15748, lire en ligne)
- Gilbert, Developmental Biology 9th edition, Sinauer Associates Inc (2010) (ISBN 0878933840)
