Podosome

Définition

Un podosome est la partie postérieure du prosoma des acariens, chez les arachnides, qui porte les 4 paires de pattes. Semblables aux podosomes, les invadopodes dégradent la matrice extracellulaire (MEC) après avoir formé un noyau d'actine entouré d'intégrines.

Les podosomes sont des microdomaines d'adhésion, de la membrane plasmique, découverts dans les macrophages dans les années 1980, puis dans d'autres cellules du compartiment hématopoiétique, constitués à partir d'invaginations de la membrane plasmique et organisés en structures cylindriques à base d'actine, localisés exclusivement à la face ventrale des cellules et polymérisant perpendiculairement au plan de celle-ci.

L'architecture et la composition de podosomes :

Les podosomes sont des structures adhésives riches en actine qui sont présentes à la surface ventrale des cellules de la lignée myéloïde monocytaire, des cellules endothéliales stimulées et des cellules cancéreuses transformées par Src en culture. Architecture et composition des podosomes. Localisation subcellulaire : Modèle de macrophage ensemencé sur matrice 2D. Le noyau, la membrane plasmique (PM) et la matrice extracellulaire (ECM) sont indiqués. Notez de nombreux podosomes en forme de points du côté de la cellule en contact avec le substrat (rouge). Les cases blanches indiquent les régions présentées plus en détail.

Explications

Une propriété commune aux cellules qui forment des podosomes ou des invadopodes pourrait être leur capacité à franchir des barrières anatomiques.

Les podosomes sont des adhérences cellule-matrice spécialisées dans la dégradation de la matrice extracellulaire. Ces adhérences se trouvent généralement dans les cellules d'origine monocytaire, telles que les macrophages. Bien que la composition des podosomes soit similaire à celle des adhérences focales, les podosomes ont des formes morphologiques très particulières : les podosomes sont ancrés à la membrane plasmique en formant un anneau d'intégrines avec un noyau enrichi en microfilaments d'actine et en protéines liant l'actine. Ces adhérences sont situées sur la surface cellulaire ventrale, souvent regroupées derrière le bord d'attaque de la cellule. Cet emplacement stratégique des sites de dégradation de la matrice extracellulaire incite à supposer que les podosomes synchronisent la dégradation de la matrice extracellulaire avec la migration cellulaire.

Les podosomes sont des structures adhésives dynamiques cellule-matrice extracellulaire formées à la surface ventrale des macrophages, des ostéoclastes et dans les cellules infectées par le virus du sarcome de Rous. Les filaments d'actine des podosomes sont très dynamiques et disposés dans un réseau radial entourant un noyau de filaments groupés. La dégradation de la matrice extracellulaire intervient à la surface ventrale des cellules en étroite association avec les podosomes. Les invadopodes ont une durée de vie plus longue que les podosomes, possèdent une activité de dégradation de la matrice extracellulaire robuste et sont généralement élaborés par des cellules tumorales invasives pour améliorer la migration métastatique des tissus.

Ces structures ne se limitent pas à la périphérie cellulaire, mais présentent un schéma de distribution polarisé dans les cellules migrantes, se localisant à l'avant à la frontière entre le lamellipode et le lamellum.

⭐ Les podosomes sont des structures d'adhérence et d'invasion particulièrement importantes dans les cellules de la lignée monocytaire telles que les macrophages, les cellules dendritiques et les ostéoclastes. Ce sont des organites multifonctionnels qui combinent plusieurs capacités clés nécessaires à la migration et à l'invasion cellulaire. Le répertoire des podosomes comprend des fonctions bien établies Les podosomes sont des structures d'adhésion et d'invasion particulièrement importantes dans les cellules de la lignée monocytaire telles que les macrophages, les cellules dendritiques et les ostéoclastes. Ce sont des organites multifonctionnels qui combinent plusieurs capacités clés nécessaires à la migration et à l'invasion cellulaire. Le répertoire des podosomes comprend des fonctions bien établies telles que l'adhésion cellule-substrat et la dégradation de la matrice extracellulaire, des capacités récemment découvertes telles que la détection de la rigidité et de la topologie ainsi que l'échantillonnage d'antigènes, ainsi que des fonctions plus spéculatives telles que la stabilisation de la protrusion cellulaire et la transmigration. Collectivement, les podosomes permettent non seulement des interactions dynamiques des cellules avec leur environnement, mais ils recueillent également des informations sur l'environnement péricellulaire et participent activement à son remodelage. Cette revue présente un aperçu des connaissances actuelles sur la composition, l'architecture et la régulation des podosomes. Nous nous concentrons en particulier sur la liste croissante des fonctions des podosomes et discutons des propriétés spécifiques des podosomes dans les macrophages, les cellules dendritiques et les ostéoclastes. Les processus de transport intracellulaire liés aux podosomes, la formation de podosomes dans des environnements 3D ainsi que les maladies potentiellement associées aux podosomes impliquant des cellules monocytaires ont été examinés.

Les podosomes sont des structures adhésives et, sans surprise, ils contiennent bon nombre des mêmes protéines présentes dans les adhérences focales (AF), telles que la taline, la vinculine, la paxilline et les protéines de la famille Src. Une exception à cette généralité est la protéine Tks5 (substrat de la tyrosine kinase avec cinq domaines SH3), qui se trouve dans les podosomes et les invadopodes, mais pas dans les FA ou toute autre structure à base d'actine. WASP (protéine du syndrome de Wiskott Aldrich) montre une spécificité encore plus grande, étant unique aux podosomes. Tks5 et WASP peuvent donc être utilisés comme marqueurs aux côtés de l'actine, de la cortactine et du complexe Arp2/3 pour identifier ces saillies uniques.

Structurellement, le podosome se caractérise par deux caractéristiques principales - un noyau d'actine et un complexe cyclique. Le noyau d'actine contient plusieurs coordonnateurs de la nucléation de l'actine, à savoir le complexe Arp2/3 et le WASP proximal à la membrane plasmique et la cortactine ou HS-1 (protéine 1 spécifique aux cellules de la lignée hématopoïétique) plus distalement. Outre le réseau dense d'actine formant le noyau, les filaments d'actine émanent radialement du noyau d'actine vers la membrane plasmique et entre les podosomes individuels.

Le complexe cyclique comprend des intégrines et des protéines associées aux intégrines, telles que la paxilline et sert à connecter les intégrines de surface cellulaire au cytosquelette. Considéré à l'origine comme une structure ronde, les progrès récents de la bioimagerie ont montré que le complexe annulaire avait une forme polygonale. Ces résultats ont été obtenus en appliquant une nouvelle analyse de super-résolution (analyse bayésienne de clignotement et de blanchiment) aux données acquises par microscopie à champ large standard de cellules exprimant des protéines marquées par fluorescence qui se localisent dans le complexe de l'anneau du podosome. La résolution accrue des images a également suggéré que différentes protéines au sein du complexe cyclique ont des localisations distinctes, avec la vinculine apparaissant plus périphériquement à la taline.

En général, la structure du podosome ne dépasse pas environ 0,5 μm de largeur et 1 μm de profondeur. La durée de vie de cette structure est beaucoup plus courte que celle des adhésions focales, ne durant que quelques minutes.

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