346 B IOLOGIE CELLULAIRE
• Dans les myofibrilles, l’alignement des filaments fins des sarcomères et l’accrochage des
disques Z entre eux sont assurés grâce à un réseau
de desmine (voir plus loin).
• La structuration du noyau, au moyen de la
lamina de l’enveloppe nucléaire (constituée par les
lamines) et du nucléosquelette, met en œuvre des
filaments intermédiaires (voir chapitre 8).
Plusieurs génopathies humaines concernant les
filaments intermédiaires sont connues, dont certaines formes sont très sévères.
3.3.4. R APPORTS ENTRE LES DIFFÉRENTS ÉLÉMENTS
DU CYTOSQUELETTE.
R ELATIONS ENTRE LES MICROTUBULES
ET D ’ AUTRES STRUCTURES CELLULAIRES
L’immunofluorescence en double marquage met
en évidence, chez les cellules animales ou végétales, l’existence de relations et d’interactions
étroites entre les divers constituants du cytosquelette. Par ailleurs, l’utilisation de drogues qui
déstabilisent les microtubules a permis de démontrer que le réseau microtubulaire sert de support
ou de guide à de nombreuses autres structures ou
organites cellulaires.
• Dans les fibroblastes en culture, les réseaux
de microtubules et de filaments intermédiaires
(vimentine) sont souvent superposables, bien que
non identiques, ce qui est l’indice d’une association étroite, de nature encore inconnue, entre eux
(voir plus haut). De même, dans les cellules épithéliales de rongeurs en culture, on observe que
les réseaux de kératine et de vimentine suivent un
tracé exactement semblable.
• Dans les prolongements des cellules nerveuses, il existe des rapports étroits (sous forme de
pontages latéraux visibles en microscopie électronique) entre les microtubules et les filaments intermédiaires qui sont disposés parallèlement à eux.
La longueur des premiers n’excédant pas quelques
dizaines de µ m, les neurofilaments contribuent
sans doute à la réalisation d’une structure axiale
continue et rigide, nécessaire au maintien de la
structure et du fonctionnement des axones.
• Dans les cellules embryonnaires à l’origine
des cellules musculaires striées, il existe un rapport clair entre la présence des microtubules et la
mise en place orientée des filaments d’actine et de
myosine. En effet, lorsque de la colchicine est
appliquée à des myoblastes, lors de leur fusion qui
donne normalement de longs myotubes plurinucléés (au sein desquels se mettront en place les
Les maladies génétiques du cytosquelette
Le syndrome rare nommé «épidermolyse bulleuse» est une maladie cutanée à transmission
autosomique dominante. Elle se manifeste par
des décollements cutanés spontanés, ou bien
liés à des microtraumatismes ou de simples
chocs, conduisant à des cloques ou des ampoules
multiples. Il a été montré, à la suite de l’obtention d’un modèle animal de cette affection (souris transgéniques) que les patients possèdent
des gènes de kératines ayant subi une mutation
ponctuelle. Ce défaut génétique conduit à la
production de molécules de kératine altérées
dans leur partie centrale, normalement organisée en hélice α . L’assemblage des filaments
intermédiaires, qui sont plus courts et plus fragiles que les formes normales, se réalise mal.
Toute l’architecture cytosquelettique des kératinocytes, dont l’empilement forme l’épiderme
pluristratifié, s’en trouve perturbée et ce dernier
ne peut plus assurer son rôle primordial de protection (mécanique, hydrique et contre les
pathogènes) de l’organisme.
Une autre maladie touche les neurofilaments
qui consolident, avec les microtubules, les prolon-gements des cellules nerveuses. Il s’agit de
la «sclérose amyotrophique latérale», ou
Maladie de Charcot ; Stephen Hauwking, physicien mondialement connu est affecté par cette
maladie grave. Les symptômes en sont : une
dégénérescence progressive des motoneurones,
conduisant à une paralysie et une atrophie musculaires ; la maladie est souvent fatale, pour des
raisons respiratoires. Au plan cellulaire, les neurones apparaissent «engorgés » de neurofibrilles, sous la forme d’amas serrés et non
organisés. La plupart des cas d’amyotrophie
sont d’origine sporadique, mais 10 % sont claiE NCARTB IOMÉDICAL
rement héréditaires. On ne sait pas encore si
cette maladie est due à des mutations dans les
gènes codant les polypeptides des neurofilaments eux-mêmes, ou dans d’autres gènes. Une
intervention des radicaux libres, dont on
connaît la réactivité et la nocivité vis-à-vis des
protéines, a été évoquée comme origine possible des symptômes.
• Dans les myofibrilles, l’alignement des filaments fins des sarcomères et l’accrochage des
disques Z entre eux sont assurés grâce à un réseau
de desmine (voir plus loin).
• La structuration du noyau, au moyen de la
lamina de l’enveloppe nucléaire (constituée par les
lamines) et du nucléosquelette, met en œuvre des
filaments intermédiaires (voir chapitre 8).
Plusieurs génopathies humaines concernant les
filaments intermédiaires sont connues, dont certaines formes sont très sévères.
3.3.4. R APPORTS ENTRE LES DIFFÉRENTS ÉLÉMENTS
DU CYTOSQUELETTE.
R ELATIONS ENTRE LES MICROTUBULES
ET D ’ AUTRES STRUCTURES CELLULAIRES
L’immunofluorescence en double marquage met
en évidence, chez les cellules animales ou végétales, l’existence de relations et d’interactions
étroites entre les divers constituants du cytosquelette. Par ailleurs, l’utilisation de drogues qui
déstabilisent les microtubules a permis de démontrer que le réseau microtubulaire sert de support
ou de guide à de nombreuses autres structures ou
organites cellulaires.
• Dans les fibroblastes en culture, les réseaux
de microtubules et de filaments intermédiaires
(vimentine) sont souvent superposables, bien que
non identiques, ce qui est l’indice d’une association étroite, de nature encore inconnue, entre eux
(voir plus haut). De même, dans les cellules épithéliales de rongeurs en culture, on observe que
les réseaux de kératine et de vimentine suivent un
tracé exactement semblable.
• Dans les prolongements des cellules nerveuses, il existe des rapports étroits (sous forme de
pontages latéraux visibles en microscopie électronique) entre les microtubules et les filaments intermédiaires qui sont disposés parallèlement à eux.
La longueur des premiers n’excédant pas quelques
dizaines de µ m, les neurofilaments contribuent
sans doute à la réalisation d’une structure axiale
continue et rigide, nécessaire au maintien de la
structure et du fonctionnement des axones.
• Dans les cellules embryonnaires à l’origine
des cellules musculaires striées, il existe un rapport clair entre la présence des microtubules et la
mise en place orientée des filaments d’actine et de
myosine. En effet, lorsque de la colchicine est
appliquée à des myoblastes, lors de leur fusion qui
donne normalement de longs myotubes plurinucléés (au sein desquels se mettront en place les
Les maladies génétiques du cytosquelette
Le syndrome rare nommé «épidermolyse bulleuse» est une maladie cutanée à transmission
autosomique dominante. Elle se manifeste par
des décollements cutanés spontanés, ou bien
liés à des microtraumatismes ou de simples
chocs, conduisant à des cloques ou des ampoules
multiples. Il a été montré, à la suite de l’obtention d’un modèle animal de cette affection (souris transgéniques) que les patients possèdent
des gènes de kératines ayant subi une mutation
ponctuelle. Ce défaut génétique conduit à la
production de molécules de kératine altérées
dans leur partie centrale, normalement organisée en hélice α . L’assemblage des filaments
intermédiaires, qui sont plus courts et plus fragiles que les formes normales, se réalise mal.
Toute l’architecture cytosquelettique des kératinocytes, dont l’empilement forme l’épiderme
pluristratifié, s’en trouve perturbée et ce dernier
ne peut plus assurer son rôle primordial de protection (mécanique, hydrique et contre les
pathogènes) de l’organisme.
Une autre maladie touche les neurofilaments
qui consolident, avec les microtubules, les prolon-gements des cellules nerveuses. Il s’agit de
la «sclérose amyotrophique latérale», ou
Maladie de Charcot ; Stephen Hauwking, physicien mondialement connu est affecté par cette
maladie grave. Les symptômes en sont : une
dégénérescence progressive des motoneurones,
conduisant à une paralysie et une atrophie musculaires ; la maladie est souvent fatale, pour des
raisons respiratoires. Au plan cellulaire, les neurones apparaissent «engorgés » de neurofibrilles, sous la forme d’amas serrés et non
organisés. La plupart des cas d’amyotrophie
sont d’origine sporadique, mais 10 % sont claiE NCARTB IOMÉDICAL
rement héréditaires. On ne sait pas encore si
cette maladie est due à des mutations dans les
gènes codant les polypeptides des neurofilaments eux-mêmes, ou dans d’autres gènes. Une
intervention des radicaux libres, dont on
connaît la réactivité et la nocivité vis-à-vis des
protéines, a été évoquée comme origine possible des symptômes.