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Fibroblaste

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Un fibroblaste Écouterⓘ est une cellule présente dans le tissu conjonctif ; elle est parfois appelée cellule de soutien. Ce sont notamment des cellules résidentes du derme qui en assurent la cohérence et la souplesse. La difficulté à définir les fibroblastes provient en grande partie de l’absence de marqueurs uniques qui ne seraient pas exprimés par d’autres types cellulaires. En pratique, les fibroblastes sont donc souvent définis par une combinaison de leur morphologie, de leur position dans les tissus et de l’absence de marqueurs de lignée propres aux cellules épithéliales, endothéliales et leucocytaires. La vimentine et le récepteur α du facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGFRα) sont parfois utilisés, mais généralement en association avec d’autres critères tels que la forme cellulaire et la localisation [1].

Elle sécrète des protéoglycanes et des glycoprotéines.

Description

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Fibroblastes

On observe à la surface des fibroblastes des récepteurs aux lipoprotéines de basse densité (LDL) et aux lipoprotéines de haute densité (HDL).

Marqueur

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La vimentine et le récepteur α du facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGFRα) sont parfois utilisés, mais généralement en association avec d’autres critères tels que la forme cellulaire et la localisation. Il existe également des marqueurs pour des sous-types de fibroblastes, notamment l’α-actine musculaire lisse (αSMA, également appelée ACTA2) et la protéine d’activation des fibroblastes (FAP)[2],[3] le sous-ensemble de fibroblastes exprimant cette dernière jouant un rôle dans l’homéostasie osseuse et adipocytaire. Des travaux récents commencent à retracer la lignée des fibroblastes depuis les premières étapes de la spécification du mésenchyme jusqu’à l’état adulte. Ceux-ci ont déjà mis en évidence des sous-populations distinctes de fibroblastes dermiques et commencent à fournir des combinaisons plus précises de marqueurs permettant de définir les fibroblastes [4],[5]. Cependant, les liens entre l’engagement des lignages au cours du développement précoce et les sous-populations de fibroblastes observées chez l’adulte restent, pour la plupart, à élucider.

Rôle

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Le fibroblaste a plusieurs rôles dans l'organisme, dont :

Ce sont des cellules qui vont sécréter la matrice extracellulaire, c'est-à-dire les protéines qui forment les fibres du tissu conjonctif et vont sécréter les glycoprotéines de la substance fondamentale.

Les fibroblastes interviennent dans le métabolisme des lipoprotéines (LDL) et du cholestérol. Avant tout elles jouent un rôle d'enveloppe séparatrice de milieu, leurs propriétés sont intrinsèquement équivalentes à celle de la membrane cellulaire. Elles gèrent et régulent les échanges chimico-physiques entre l'intérieur et l'extérieur de l'application cellulaire.

« Dérivés » du fibroblaste

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  • Le fibrocyte est un fibroblaste avec une activité moindre (ce qui se traduit par un noyau plus dense, sans nucléole, et des organites moins développés).
    Il peut parfois retrouver une activité fibroblastique lors des phénomènes de cicatrisation en ayant toutefois une activité de division moindre.
  • Le myofibroblaste est identique à un fibroblaste avec cependant des micro-filaments d'actine associés à des micro-filaments de myosine; les filaments intermédiaires de vimentine sont eux associés à des filaments intermédiaires de desmine. Il intervient dans la rétractation du tissu cicatriciel. On les retrouve également au niveau de la gaine des tubes séminipares.

Origine des fibroblastes

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L’origine embryonnaire de la plupart des fibroblastes provient du mésenchyme primitif qui se développe à partir du mésoderme après la gastrulation[6], avec un sous-ensemble plus réduit de fibroblastes dérivant également de la crête neurale, qui fait partie de l’ectoderme [7]. Cette origine embryonnaire est partagée avec d’autres lignages mésenchymateux, notamment les adipocytes, les chondrocytes et les ostéoblastes.

  • Chez l'enfant et l'adulte, leur origine est locale. Ils peuvent dériver de cellules souches mésenchymateuses (considérées comme des pseudo-fibroblastes) disposées le long des capillaires.
    Ils proviennent de la division des cellules souches mésenchymateuses de morphologie fusiforme. Ces cellules vont avoir la capacité de se diviser (division hétérotypique) par mitose pour donner deux cellules différentes :

Pathologies

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  • Chez divers vertébrés, les fibroblastes de la peau semblent jouer un rôle dans le développement encore mal compris de la maladie de Lyme.
    Des travaux récents (publication 2012[8]) sur microarray ont comparé l'inflammation des fibroblastes exposés à trois souches de Borrelia burgdorferi sensu stricto, isolées à partir de trois environnements et stades de la maladie de Lyme (prélevées dans la tique, dans un érythème migrant, correspondant à l'une des principales manifestations du stade initial chez l'homme) et en situation d'acrodermatite chronique atrophiante (correspondant à un stade plus avancé de la maladie). Ces trois souches ont provoqué un profil inflammatoire semblable, avec une forte induction de chimiokines (CXCL1 et interleukine 8) et d'interleukine 6 principalement impliquée dans le chimiotactisme des cellules immunitaires[8]. Une augmentation corrélative du taux de certaines molécules (facteur de nécrose tumorale et NF-κB), de métalloprotéinases (MMP-1, -3 et -12) et de superoxyde dismutase SOD2) a été associées aux événements inflammatoires et cellulaires[8]. Les auteurs ont en outre démontré que des extraits de glandes salivaires de tiques ont un effet cytotoxique sur les fibroblastes et que l'OspC (qui joue un rôle essentiel dans la transmission des Borrelies à l'hôte vertébré), n'est pas responsable de la réponse (sécrétion de molécules inflammatoires) des fibroblastes[8]. La salive de tique pourrait dont dans un premier temps faciliter l'installation des borrélies lors de la phase précoce de la maladie en créant dans la peau une fosse d'alimentation. Plus tard, les Borrelia peuvent se disperser dans la peau et diffuser vers des organes éloignés[8].
  • Dans les maladies inflammatoires à médiation immunitaire (IMID), des sous-ensembles lymphocytaires dont les fonctions effectrices immunitaires ne se chevauchent pas ont été identifiées, ce qui a permis d'améliorer les thérapies[9],[10]. Mais outre les lymphocytes, des sous-classes de fibroblastes, bien qu'anatomiquement discrètes, jouant des fonctions spécifiques et ne se chevauchant pas, pourraient aussi être en cause dans les IMID. Ces sous-classes ont également des fonctions non-chevauchantes et on sait qu'elles sont aussi responsables processus induits par des tissus tels observés dans les IMID (ex. : inflammation et lésions)[11],[12],[13]. Dans le cas de l'arthrite, des fibroblastes interviennent dans la médiation de l’inflammation ou des lésions tissulaires.
Chez une souris modèle développant une arthrose persistante, supprimer la protéine alfa d'activation des fibroblastes (FAPα)+ supprime à la fois l'inflammation et les érosions osseuses (FAPα désigne la protéine Fibroblast Activation Protein, codée par le gène numéroté 3.4.21 dans la nomenclature EC).
A proximité du liquide synovial, deux sous-ensembles de fibroblastes ont été trouvés dans la population FAPα+ :
  1. Fibroblastes FAPα+ THY1+, qui sont des fibroblastes effecteurs immunitaires situés dans la sous-muqueuse synoviale ; Si les fibroblasts FAPα+ THY1+ sont transférés et acceptés dans l'articulation, ils y induisent une arthrite inflammatoire plus grave et persistante, mais avec peu d'effets sur les os et le cartilage ;
  2. Fibroblastes FAPα+ THY1−, qui sont des fibroblastes destructeurs, uniquement présents dans la couche muqueuse synoviale. Si ces fibroblast es FAPα+THY1− sont transférés et acceptés dans l'articulation, ils y médient sélectivement les lésions des os et du cartilage, mais avec peu d'effet sur l'inflammation.
Cette découverte récente (publication 2019) pourrait avoir des implications thérapeutiques importantes (thérapies cellulaires cherchant à contrôler l’inflammation et/ou les lésions tissulaires)[14].

Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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Bibliographie

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Références

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  1. ↑ (en) Erik Sahai, Igor Astsaturov, Edna Cukierman et David G. DeNardo, « A framework for advancing our understanding of cancer-associated fibroblasts », Nature Reviews Cancer, vol. 20, no 3,‎ , p. 174–186 (ISSN 1474-1768, PMID 31980749, PMCID 7046529, DOI 10.1038/s41568-019-0238-1, lire en ligne, consulté le )
  2. ↑ (en) Edward W. Roberts, Andrew Deonarine, James O. Jones et Alice E. Denton, « Depletion of stromal cells expressing fibroblast activation protein-α from skeletal muscle and bone marrow results in cachexia and anemia », Journal of Experimental Medicine, vol. 210, no 6,‎ , p. 1137–1151 (ISSN 1540-9538 et 0022-1007, PMID 23712428, PMCID 3674708, DOI 10.1084/jem.20122344, lire en ligne, consulté le )
  3. ↑ (en) James J. Tomasek, Giulio Gabbiani, Boris Hinz et Christine Chaponnier, « Myofibroblasts and mechano-regulation of connective tissue remodelling », Nature Reviews Molecular Cell Biology, vol. 3, no 5,‎ , p. 349–363 (ISSN 1471-0072 et 1471-0080, DOI 10.1038/nrm809, lire en ligne, consulté le )
  4. ↑ (en) Ryan R. Driskell, Beate M. Lichtenberger, Esther Hoste et Kai Kretzschmar, « Distinct fibroblast lineages determine dermal architecture in skin development and repair », Nature, vol. 504, no 7479,‎ , p. 277–281 (ISSN 0028-0836 et 1476-4687, PMID 24336287, PMCID 3868929, DOI 10.1038/nature12783, lire en ligne, consulté le )
  5. ↑ (en) Yuval Rinkevich, Graham G. Walmsley, Michael S. Hu et Zeshaan N. Maan, « Identification and isolation of a dermal lineage with intrinsic fibrogenic potential », Science, vol. 348, no 6232,‎ (ISSN 0036-8075 et 1095-9203, PMID 25883361, PMCID 5088503, DOI 10.1126/science.aaa2151, lire en ligne, consulté le )
  6. ↑ Hay, E. D. An overview of epithelio-mesenchymal transformation. Acta Anat. 154, 8–20 (1995).
  7. ↑ Sharpe, P. T. Neural crest and tooth morphogenesis. Adv. Dent. Res. 15, 4–7 (2001).
  8. ↑ a b c d et e Schramm F, Kern A, Barthel C, Nadaud S, Meyer N, Jaulhac B, Boulanger N., Microarray Analyses of Inflammation Response of Human Dermal Fibroblasts to Different Strains of Borrelia burgdorferi Sensu Stricto ; PLoS One. 2012;7(6):e40046. Epub 2012 Jun 29 (résumé)
  9. ↑ Baker, K. F. & Isaacs, J. D (2018) Novel therapies for immune-mediated inflammatory diseases: What can we learn from their use in rheumatoid arthritis, spondyloarthritis, systemic lupus erythematosus, psoriasis, Crohn’s disease and ulcerative colitis? Ann. Rheum. Dis. 77, 175–187
  10. ↑ Smolen, J. S. & Aletaha, D (2015) Rheumatoid arthritis therapy reappraisal: strategies, opportunities and challenges. Nat. Rev. Rheumatol. 11, 276–289.
  11. ↑ Croft, A. P. et al. (2016) Rheumatoid synovial fibroblasts differentiate into distinct subsets in the presence of cytokines and cartilage. Arthritis Res. Ther. 18, 270
  12. ↑ Mizoguchi, F. et al. Functionally distinct disease-associated fibroblast subsets in rheumatoid arthritis. Nat. Commun. 9, 789 (2018).
  13. ↑ Stephenson, W. et al. (2018) Single-cell RNA-seq of rheumatoid arthritis synovial tissue using low-cost microfluidic instrumentation. Nat. Commun. 9, 791.
  14. ↑ Adam P. Croft, & al. (2019) Distinct fibroblast subsets drive inflammation and damage in arthritis | Nature, Letter | Publié 29 Mai 2019
v · m
Physiologie
Composition
Cellule
Matrice extracellulaire
Types
Adipeux
Dense
Embryonnaire
Spécialisé
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