P ERSPECTIVE BIOMÉDICALE
Maladies non génétiques
–Le scorbut, qui jadis touchait gravement les
marins au long cours, est une maladie provoquée
par une carence en acide ascorbique (la vitamine C,
que l’on trouve dans le jus d’orange, par exemple).
Ses manifestations sont multiples : fragilisation
des vaisseaux sanguins, hémorragies viscérales,
douleurs dans les articulations, déchaussement
des dents, etc. Ces phénomènes sont dus à une
dégradation rapide du collagène, qui n’est pas
remplacé. La vitamine C est en fait le cofacteur des
enzymes de type prolyl-hydroxylases, qui
hydroxylent la proline du collagène ; cette étape
est indispensable pour la formation ultérieure de
la triple hélice de procollagène, au sein du réticulum rugueux. Les chaînes défectueuses, qui ne
peuvent s’associer entre elles par des liaisons
hydrogène, sont dégradées et la synthèse du collagène est stoppée, d’où toutes les anomalies observées dans les matrices extracellulaires de nombreux
tissus.
–Le lathyrisme est une maladie par empoisonnement du bétail (les jeunes veaux). Elle se manifeste par des anomalies telles qu’une grande
fragilité des os, qui se cassent ou se tordent, des
déformations de l’aorte, ou des hernies abdominales. Les graines de Lathyrus (une gesse, Fabacée
commune) contiennent un poison qui inhibe l’activité d’une amino-oxydase nécessaire pour assurer
l’hydroxylation de certaines lysines du collagène
(et ensuite le pontage covalent entre les chaînes).
Après extraction, le collagène de ces animaux est
anormalement soluble, in vitro.
Maladies génétiques
–L’ osteogenesis imperfecta, dite aussi maladie «des
os de verre», est une affection autosomale dominante touchant un individu sur 10 000 ; elle présente un phénotype très variable, allant de la
létalité in utero jusqu’à une fragilité plus ou moins
grande des os, qui peuvent parfois se briser très
aisément. Elle est due à une anomalie des molécules de collagène de type I, qui entre dans la
constitution de la matrice extracellulaire (minéralisée) des os. Des mutations ponctuelles ou des délétions plus ou moins importantes dans les deux
gènes du collagène de type I (alpha 1 et 2) entraînent une malformation des triple-hélices, leur
instabilité et leur dégradation dans le réticulum
rugueux. De fait, toute la synthèse protéique est
affectée chez ces individus.
–Les chondrodysplasies (le syndrome de Stickler,
par exemple) sont des maladies du cartilage se traduisant par des malformations des os et des articulations. Elles sont liées à des mutations dans le
gène du collagène de type II, qui est très abondant
dans ces tissus.
–Le syndrome d’Ehlers-Danlos, dit aussi maladie
«de la peau fragile» ou des «articulations hypermobiles», est dû à l’existence d’un collagène de
type III défectueux. L’anomalie concerne le processus d’élimination des deux propeptides N et C terminaux des triple hélices, qui s’effectue mal, en
raison de l’absence de l’enzyme appropriée. Ceci
empêche la formation de longues fibres de collagène et conduit à la construction de faisceaux
désordonnés et non organisés en fibrilles bien
structurées et résistantes (comme on en trouve
dans les tendons normaux). Les individus affectés
par cette maladie dominante grave (qui se traduit
par une rupture des artères, du colon, de l’utérus)
meurent aux environs de quarante ans.
–Le syndrome d’Alport est une affection héréditaire fréquente (1 individu sur 5 000), dominante et liée au sexe (chromosome X). Elle se
manifeste par des anomalies glomérulaires, une
insuffisance rénale (hématurie), des atteintes oculaires, etc. A l’échelle ultrastructurale, on détecte
des irrégularités au niveau des lames basales de
divers types cellulaires. Il s’agit ici d’un défaut au
niveau du collagène de type IV, dû soit à des délétions, soit à des mutations ponctuelles du gène
correspondant.
Les maladies du collagène et de la matrice extracellulaire
14. D EL AC ELLULE ÀL ’ ORGANISME.L AD IFFÉRENCIATION CELLULAIRE 445
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Maladies non génétiques
–Le scorbut, qui jadis touchait gravement les
marins au long cours, est une maladie provoquée
par une carence en acide ascorbique (la vitamine C,
que l’on trouve dans le jus d’orange, par exemple).
Ses manifestations sont multiples : fragilisation
des vaisseaux sanguins, hémorragies viscérales,
douleurs dans les articulations, déchaussement
des dents, etc. Ces phénomènes sont dus à une
dégradation rapide du collagène, qui n’est pas
remplacé. La vitamine C est en fait le cofacteur des
enzymes de type prolyl-hydroxylases, qui
hydroxylent la proline du collagène ; cette étape
est indispensable pour la formation ultérieure de
la triple hélice de procollagène, au sein du réticulum rugueux. Les chaînes défectueuses, qui ne
peuvent s’associer entre elles par des liaisons
hydrogène, sont dégradées et la synthèse du collagène est stoppée, d’où toutes les anomalies observées dans les matrices extracellulaires de nombreux
tissus.
–Le lathyrisme est une maladie par empoisonnement du bétail (les jeunes veaux). Elle se manifeste par des anomalies telles qu’une grande
fragilité des os, qui se cassent ou se tordent, des
déformations de l’aorte, ou des hernies abdominales. Les graines de Lathyrus (une gesse, Fabacée
commune) contiennent un poison qui inhibe l’activité d’une amino-oxydase nécessaire pour assurer
l’hydroxylation de certaines lysines du collagène
(et ensuite le pontage covalent entre les chaînes).
Après extraction, le collagène de ces animaux est
anormalement soluble, in vitro.
Maladies génétiques
–L’ osteogenesis imperfecta, dite aussi maladie «des
os de verre», est une affection autosomale dominante touchant un individu sur 10 000 ; elle présente un phénotype très variable, allant de la
létalité in utero jusqu’à une fragilité plus ou moins
grande des os, qui peuvent parfois se briser très
aisément. Elle est due à une anomalie des molécules de collagène de type I, qui entre dans la
constitution de la matrice extracellulaire (minéralisée) des os. Des mutations ponctuelles ou des délétions plus ou moins importantes dans les deux
gènes du collagène de type I (alpha 1 et 2) entraînent une malformation des triple-hélices, leur
instabilité et leur dégradation dans le réticulum
rugueux. De fait, toute la synthèse protéique est
affectée chez ces individus.
–Les chondrodysplasies (le syndrome de Stickler,
par exemple) sont des maladies du cartilage se traduisant par des malformations des os et des articulations. Elles sont liées à des mutations dans le
gène du collagène de type II, qui est très abondant
dans ces tissus.
–Le syndrome d’Ehlers-Danlos, dit aussi maladie
«de la peau fragile» ou des «articulations hypermobiles», est dû à l’existence d’un collagène de
type III défectueux. L’anomalie concerne le processus d’élimination des deux propeptides N et C terminaux des triple hélices, qui s’effectue mal, en
raison de l’absence de l’enzyme appropriée. Ceci
empêche la formation de longues fibres de collagène et conduit à la construction de faisceaux
désordonnés et non organisés en fibrilles bien
structurées et résistantes (comme on en trouve
dans les tendons normaux). Les individus affectés
par cette maladie dominante grave (qui se traduit
par une rupture des artères, du colon, de l’utérus)
meurent aux environs de quarante ans.
–Le syndrome d’Alport est une affection héréditaire fréquente (1 individu sur 5 000), dominante et liée au sexe (chromosome X). Elle se
manifeste par des anomalies glomérulaires, une
insuffisance rénale (hématurie), des atteintes oculaires, etc. A l’échelle ultrastructurale, on détecte
des irrégularités au niveau des lames basales de
divers types cellulaires. Il s’agit ici d’un défaut au
niveau du collagène de type IV, dû soit à des délétions, soit à des mutations ponctuelles du gène
correspondant.
Les maladies du collagène et de la matrice extracellulaire
14. D EL AC ELLULE ÀL ’ ORGANISME.L AD IFFÉRENCIATION CELLULAIRE 445
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.