Syncytium - Syncytium

Un syncytium ou symplasme ( / s ɪ n s ɪ ʃ i ə m / ; pluriel syncytia , de grec : σύν syn "ensemble" et κύτος kytos "boîte, à savoir la cellule") est un multinucléées cellule qui peut résulter de multiples fusions de cellules de cellules uninucléaires (c'est-à-dire de cellules à noyau unique), contrairement à un cénocyte , qui peut résulter de divisions nucléaires multiples sans cytokinèse associée . La cellule musculaire qui constitue le muscle squelettique animal est un exemple classique de cellule syncytium. Le terme peut également désigner des cellules interconnectées par des membranes spécialisées avec des jonctions lacunaires , comme on le voit dans les cellules du muscle cardiaque et certaines cellules musculaires lisses, qui sont synchronisées électriquement dans un potentiel d'action .

Le domaine de l' embryogenèse utilise le mot syncytium pour désigner les embryons blastodermiques cénocytaires d' invertébrés , tels que Drosophila melanogaster .

Exemples physiologiques

Protistes

Chez les protistes , les syncytia peuvent être trouvés chez certains rhizaires (par exemple, les chlorarachniophytes , les plasmodiophores , les haplosporidies ) et les myxomycètes acellulaires , les dictyostélides ( amibozoans ), les acrasides ( Excavata ) et les Haplozoon .

Les plantes

Voici quelques exemples de syncytia de plantes , qui se produisent au cours du développement de la plante :

Champignons

Un syncytium est la structure cellulaire normale de nombreux champignons . La plupart des champignons de Basidiomycota existent sous la forme d'un dicaryon dans lequel les cellules filiformes du mycélium sont partiellement divisées en segments contenant chacun deux noyaux différents, appelés hétérocaryons .

Animaux

Muscle squelettique

Un exemple classique d'un syncytium est la formation du muscle squelettique . Les grandes fibres musculaires squelettiques se forment par la fusion de milliers de cellules musculaires individuelles. L' arrangement multinucléé est important dans les états pathologiques tels que la myopathie , où la nécrose focale (mort) d'une partie d'une fibre musculaire squelettique n'entraîne pas de nécrose des sections adjacentes de cette même fibre musculaire squelettique, car ces sections adjacentes ont leur propre noyau nucléaire. Matériel. Ainsi, la myopathie est généralement associée à une telle « nécrose segmentaire », certains des segments survivants étant fonctionnellement coupés de leur vascularisation nerveuse par perte de continuité avec la jonction neuromusculaire .

Muscle cardiaque

Le syncytium du muscle cardiaque est important car il permet une contraction rapide et coordonnée des muscles sur toute leur longueur. Les potentiels d'action cardiaque se propagent le long de la surface de la fibre musculaire à partir du point de contact synaptique à travers des disques intercalés . Bien qu'il s'agisse d'un syncytium, le muscle cardiaque diffère parce que les cellules ne sont pas longues et multinucléées. Le tissu cardiaque est donc décrit comme un syncytium fonctionnel, par opposition au véritable syncytium du muscle squelettique.

Muscle lisse

Le muscle lisse du tractus gastro-intestinal est activé par un composite de trois types de cellules : les cellules musculaires lisses (SMC), les cellules interstitielles de Cajal (ICC) et le récepteur du facteur de croissance dérivé des plaquettes alpha (PDGFRα) qui sont couplés électriquement et fonctionnent ensemble en tant que syncytium fonctionnel SIP.

Ostéoclastes

Certaines cellules d'origine immunitaire animale peuvent former des cellules agrégées, telles que les cellules ostéoclastes responsables de la résorption osseuse .

Placenta

Un autre syncytium vertébré important se trouve dans le placenta des mammifères placentaires. Les cellules dérivées de l'embryon qui forment l'interface avec la circulation sanguine maternelle fusionnent pour former une barrière multinucléée - le syncytiotrophoblaste . Ceci est probablement important pour limiter les échanges de cellules migratrices entre l'embryon en développement et le corps de la mère, car certaines cellules sanguines sont spécialisées pour pouvoir s'insérer entre des cellules épithéliales adjacentes . L'épithélium syncytial du placenta n'offre pas une telle voie d'accès de la circulation maternelle à l'embryon.

Éponges de verre

Une grande partie du corps des éponges Hexactinellidae est composée de tissu syncitial. Cela leur permet de former leurs gros spicules siliceux exclusivement à l'intérieur de leurs cellules.

Tégument

La structure fine du tégument chez les helminthes est essentiellement la même chez les cestodes et les trématodes . Un tégument typique a une épaisseur de 7 à 16 µm, avec des couches distinctes. C'est un syncytium constitué de tissus multinucléés sans frontières cellulaires distinctes . La zone externe du syncytium, appelée "cytoplasme distal", est tapissée d'une membrane plasmique . Cette membrane plasmique est à son tour associée à une couche de macromolécules glucidiques appelées glycocalyx , dont l'épaisseur varie d'une espèce à l'autre. Le cytoplasme distal est relié à la couche interne appelée « cytoplasme proximal », qui est la « région cellulaire ou cyton ou péricarie » par des tubes cytoplasmiques composés de microtubules . Le cytoplasme proximal contient des noyaux , un réticulum endoplasmique , un complexe de Golgi , des mitochondries , des ribosomes , des dépôts de glycogène et de nombreuses vésicules . La couche la plus interne est délimitée par une couche de tissu conjonctif appelée « lame basale ». La lame basale est suivie d'une épaisse couche de muscle .

Exemples pathologiques

Infection virale

Syncytium causé par une infection à HSV-1 dans les cellules Vero

Des syncytia peuvent également se former lorsque les cellules sont infectées par certains types de virus , notamment HSV-1 , HIV , MeV , SARS-CoV-2 et des pneumovirus , par exemple le virus respiratoire syncytial (RSV). Ces formations syncytiales créent des effets cytopathiques distinctifs lorsqu'elles sont observées dans des cellules permissives. Parce que de nombreuses cellules fusionnent, le syncytium est également connu sous le nom de cellules géantes multinucléées ou polycaryocytes. Au cours de l' infection, les protéines de fusion virales utilisées par le virus pour entrer dans la cellule sont transportés à la surface des cellules, où ils peuvent provoquer l'hôte membrane cellulaire à fusible avec les cellules voisines.

Réoviridae

En règle générale, les familles virales qui peuvent provoquer des syncytia sont enveloppées car les protéines de l'enveloppe virale à la surface de la cellule hôte sont nécessaires pour fusionner avec d'autres cellules. Certains membres de la famille des Reoviridae sont des exceptions notables en raison d'un ensemble unique de protéines connues sous le nom de protéines FAST (fusion-associated small transmembrane). La formation de syncytium induite par les réovirus n'est pas trouvée chez l'homme, mais se trouve dans un certain nombre d'autres espèces et est causée par des orthoréovirus fusogènes . Ces orthoréovirus fusogènes comprennent l'orthoréovirus reptilien, l'orthoréovirus aviaire, l'orthoréovirus de Nelson Bay et l'orthoréovirus du babouin.

VIH

Le VIH infecte les cellules Helper CD4 + T et leur fait produire des protéines virales, y compris des protéines de fusion. Ensuite, les cellules commencent à présenter des glycoprotéines du VIH de surface , qui sont antigéniques . Normalement, une cellule T cytotoxique viendra immédiatement « injecter » des lymphotoxines , comme la perforine ou le granzyme , qui tueront la cellule T auxiliaire infectée. Cependant, si les cellules T auxiliaires sont à proximité, les récepteurs gp41 du VIH affichés à la surface de la cellule T auxiliaire se lieront à d'autres lymphocytes similaires. Cela fait que des dizaines de cellules T auxiliaires fusionnent les membranes cellulaires en un syncytium géant et non fonctionnel, ce qui permet au virion du VIH de tuer de nombreuses cellules T auxiliaires en n'en infectant qu'une seule. Elle est associée à une progression plus rapide de la maladie

Oreillons

Le virus des oreillons utilise la protéine HN pour adhérer à une cellule hôte potentielle, puis la protéine de fusion lui permet de se lier à la cellule hôte. Le HN et les protéines de fusion sont ensuite laissés sur les parois cellulaires de l'hôte, ce qui l'amène à se lier aux cellules épithéliales voisines .

COVID-19 [feminine

« Les cas graves de COVID-19 sont associés à des lésions pulmonaires étendues et à la présence de pneumocytes syncytiaux multinucléés infectés . Les mécanismes viraux et cellulaires régulant la formation de ces syncytia ne sont pas bien compris », mais le cholestérol membranaire semble nécessaire.

Les syncytia semblent durer longtemps; la "régénération complète" des poumons après une grippe sévère "n'arrive pas" avec le Covid.

Voir également

Les références