La polarité cellulaire est une caractéristique fondamentale des cellules épithéliales, qui permet la formation de barrières fonctionnelles, la régulation du transport sélectif des substances et l’organisation spatiale des tissus. Dans les tissus épithéliaux, cette polarité se manifeste par une différenciation structurale et fonctionnelle entre la face apicale, la face latérale, et la face basale de chaque cellule. Comprendre la polarité cellulaire est essentiel pour appréhender le fonctionnement normal des épithéliums ainsi que les mécanismes pathologiques impliquant leur dysfonction.
1. Définition de la polarité cellulaire
La polarité cellulaire désigne l’asymétrie spatiale au sein d’une cellule qui entraîne une distribution non homogène des organites, des protéines membranaires, et du cytosquelette. Cette organisation crée des domaines cellulaires distincts avec des fonctions spécifiques.
2. Polarité dans les tissus épithéliaux : organisation générale
Les cellules épithéliales sont polarisées selon un axe apico-basal, comprenant :
-
Face apicale : orientée vers la lumière ou l’extérieur, souvent spécialisée (microvillosités, cils).
-
Face latérale : en contact avec les cellules voisines via des jonctions spécialisées.
-
Face basale : en contact avec la membrane basale, ancrage à la matrice extracellulaire.
3. Manifestations histologiques de la polarité
a) Face apicale
-
Présence de structures spécialisées visibles en microscopie optique ou électronique.
-
Microvillosités : prolongements cytoplasmiques recouverts de glycocalyx, augmentant la surface d’absorption (ex : épithélium intestinal).
-
Cils : prolongements mobiles, impliqués dans le déplacement des fluides (ex : épithélium respiratoire).
b) Face latérale
-
Jonctions cellulaires : complexes serrés (zonula occludens), desmosomes (macula adherens), jonctions communicantes (gap junctions).
-
Ces jonctions assurent l’adhésion, l’étanchéité, et la communication intercellulaire.
c) Face basale
-
Ancrage via hémidesmosomes à la membrane basale.
-
Interaction avec la matrice extracellulaire, essentielle pour la polarité et la signalisation.
4. Mécanismes moléculaires de la polarité
-
Protéines complexes telles que Par, Crumbs, et Scribble orchestrent l’établissement et le maintien de la polarité.
-
Réorganisation du cytosquelette (microtubules, filaments d’actine) participe à la différenciation des domaines membranaires.
-
Transport vésiculaire ciblé assure la localisation spécifique des protéines.
5. Rôle fonctionnel de la polarité cellulaire dans les épithéliums
-
Barrière sélective : contrôle du passage des molécules entre milieu externe et interne.
-
Transport vectoriel : absorption et sécrétion directionnelle (ex : reins, intestin).
-
Signalisation cellulaire et morphogenèse tissulaire.
6. Polarité et pathologie
-
Perte de polarité associée à la transformation tumorale (carcinome).
-
Dysfonction des jonctions cellulaires liée à des maladies inflammatoires, infections, et troubles héréditaires.
-
Altérations dans les maladies rénales, pulmonaires, et gastro-intestinales.
7. Techniques d’observation de la polarité
-
Microscopie optique : observation des structures apicales.
-
Microscopie électronique : ultrastructure des jonctions et des prolongements.
-
Immunohistochimie : localisation des protéines de polarité et des jonctions.
-
Microscopie confocale pour étude en 3D de la distribution des composants cellulaires.
Conclusion
La polarité cellulaire dans les tissus épithéliaux est une organisation complexe et dynamique qui garantit la fonction physiologique des épithéliums et maintient l’intégrité tissulaire. Sa compréhension, à travers l’étude histologique et moléculaire, est essentielle pour appréhender le développement tissulaire et les mécanismes pathologiques associés.