Régulation de l’adhérence intercellulaire pendant la morphogenèse épithéliale^⋆

Regulation of intercellular adhesion during epithelial morphogenesis

Institut de Biologie du Développement de Marseille Luminy, CNRS UMR 7288, case 907, campus de Luminy, 13009 Marseille, France

Auteur correspondant : Romain Levayer, romain.levayer@ibdml.univmed.fr

Reçu : 30 Avril 2012

Résumé

L’épithélium est l’un des tissus les plus abondants chez les Métazoaires. Il a pour fonction de créer une barrière chimique et mécanique entre les compartiments physiologiques (milieu extérieur/milieu intérieur). Cette fonction de barrière est basée sur l’existence de nombreuses liaisons intercellulaires qui imperméabilisent et stabilisent les contacts cellulaires au sein du tissu. Malgré cette stabilité, les épithéliums peuvent subir des remodelages considérables lors de la cicatrisation, de l’embryogenèse et de l’évolution des tumeurs. La capacité de générer de nouvelles formes tout en maintenant la cohésion cellulaire requiert une balance parfaite entre la stabilité et la plasticité des jonctions cellulaires. Cette balance se joue en partie au niveau de la régulation de l’adhérence intercellulaire dépendant des jonctions adhérentes et de la protéine transmembranaire E-cadhérine. Cette revue a pour but de comprendre quels sont les mécanismes moléculaires régulant la balance entre robustesse et plasticité des épithéliums. Nous nous intéresserons tout d’abord aux principes physiques pouvant expliquer la forme des cellules épithéliales, puis nous décrirons l’ensemble des processus impliqués dans la régulation de l’adhérence intercellulaire et leurs rôles dans la morphogenèse épithéliale, et terminerons par l’analyse des couplages entre les forces d’adhérence et la tension corticale.

Abstract

The epithelium is one of the most abundant tissues in metazoans. It is required to generate stable chemical and mechanical barriers between physiological compartments (fluid matrix/external environment). This function is based on multiple intercellular junctions, which insulate and stabilize cell-cell contacts in the tissue. Despite this apparent robustness, epithelia can be extensively remodeled during wound healing, embryogenesis and tumor progression. The capacity to be remodeled while keeping tissue cohesion requires a perfect balance between stability and plasticity of intercellular junctions. The balance is partially regulated by intercellular adhesion, which is mostly based on adherens junctions and the transmembrane protein E-cadherin. The aim of this review is to report the molecular basis of the balance between plasticity and robustness in the epithelium. We will first present the minimal physical framework used to describe epithelial cell shape. We will then describe the main processes involved in intercellular adhesion regulation and their functions during epithelial morphogenesis. Eventually, we will analyze the relationship and the coupling between adhesive forces and cortical tension.