Pr Eric E. GabisonCornée et surface oculaire · Paris
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Sommaire du cours ▾
  1. Introduction : des compartiments séparés
  2. Barrières épithélio-stromales physiologiques
  3. Lésion, DEP & rupture des barrières
  4. EMMPRIN/CD147, médiateur des interactions directes
  5. La preuve du contact direct
  6. Deux phénotypes myofibroblastiques opposés
  7. Mécanismes naturels de protection
  8. Situations cliniques, thérapeutique & références
Chapitre 2 sur 3

EMMPRIN/CD147

EMMPRIN/CD147, médiateur des interactions directes

Une glycoprotéine découverte en cancérologie

EMMPRIN (Extracellular Matrix Metalloproteinase Inducer), aussi nommée CD147 ou basigine, est une glycoprotéine transmembranaire de la superfamille des immunoglobulines, porteuse de deux domaines Ig extracellulaires. Elle a été identifiée dans les années 1990 en cancérologie, à la surface de cellules tumorales d'origine épithéliale, où elle est responsable de l'induction des MMP dans les cellules stromales voisines par contact direct tumeur-stroma [2]. Au-delà des MMP-1, -2 et -3, EMMPRIN augmente aussi l'expression du système de l'activateur du plasminogène (uPA) et de son récepteur, sans effet sur leurs inhibiteurs physiologiques (TIMP-1, TIMP-2) — elle démultiplie ainsi le potentiel protéolytique de la cellule cible sans en freiner le contrôle naturel [2].

De la cornée saine à la cornée ulcérée

Dans la cornée saine, l'immunohistochimie localise EMMPRIN essentiellement dans l'épithélium, concentrée dans les cellules basales, et à peine détectable dans le stroma non lésé. Dans les cornées ulcérées, en revanche, EMMPRIN est fortement induite dans le stroma sous-épithélial et co-localisée précisément avec la MMP-2 à l'interface épithélio-stromale — une co-localisation également retrouvée sur des fibroblastes isolés en culture, où EMMPRIN et MMP-2 se concentrent dans les mêmes microdomaines membranaires [2].

La preuve du contact direct

Schéma de la boucle d'amplification EMMPRIN/CD147 : TGF-β, induction de protéases MMP-1/2/3 et uPA, IL-1 amplificateur, clivage des collagènes
Figure 3. EMMPRIN/CD147 membranaire, au contact direct entre épithélium et fibroblaste stromal, induit MMP-1, MMP-2, MMP-3 et uPA ; l'IL-1 amplifie la boucle, qui aboutit au clivage des collagènes et à la désorganisation stromale (illustration originale, atelier Pr É. Gabison). Cliquer pour agrandir ⤢

Système de co-culture épithélium-fibroblastes

Pour établir le rôle causal du contact cellulaire, un système de co-culture a mis en présence directe des cellules épithéliales cornéennes et des fibroblastes stromaux, formant une interface nette entre les deux types cellulaires. L'immunohistochimie confocale en double marquage a révélé un marquage intense d'EMMPRIN et de MMP-2, restreint aux fibroblastes bordant l'interface avec l'épithélium — exactement le profil observé dans les cornées ulcérées [2]. Pour s'affranchir de toute influence de cytokines sécrétées, des fibroblastes ont ensuite été incubés avec des membranes purifiées de cellules épithéliales, riches en EMMPRIN : elles ont suffi à induire MMP-1, MMP-2 et l'expression d'EMMPRIN par les fibroblastes eux-mêmes — un effet aboli par un anticorps bloquant anti-EMMPRIN, démontrant le rôle causal direct de cette glycoprotéine [2].

La boucle d'auto-amplification

EMMPRIN possède la propriété d'induire sa propre expression par un mécanisme de rétrocontrôle positif — déjà documenté en cancérologie. Elle est de surcroît elle-même régulée à la hausse par le TGF-β et l'IL-1 dans les fibroblastes cornéens. Il en résulte, une fois le contact direct établi, une boucle auto-entretenue : les cytokines libérées lors de la lésion augmentent EMMPRIN dans l'épithélium comme dans les fibroblastes, le contact direct amplifie encore ce niveau chez les fibroblastes, et l'EMMPRIN ainsi surexprimée propage l'induction des MMP plus profondément dans le stroma, à mesure que de nouveaux fibroblastes sont recrutés au contact [2,4].

À retenir

EMMPRIN amplifie la protéolyse par deux effets conjoints : induction des MMP et de l'uPA, et auto-induction de sa propre expression. La dégradation matricielle se propage ainsi au-delà du point de contact initial.

Glossaire des abréviations utilisées dans ce cours

Sigles et acronymes scientifiques employés au fil des 3 pages du cours, classés par ordre alphabétique.

ADNc
acide désoxyribonucléique complémentaire, utilisé en transfection pour surexprimer une protéine
AMT
greffe de membrane amniotique (Amniotic Membrane Transplantation)
α-SMA
alpha-actine de muscle lisse, marqueur du myofibroblaste
CD147
cluster de différenciation 147 ; synonyme de l'EMMPRIN et de la basigine
DEP
défect épithélial persistant
EGF
facteur de croissance épidermique (Epidermal Growth Factor)
EMMPRIN
inducteur des métalloprotéinases matricielles (Extracellular Matrix Metalloproteinase Inducer) ; synonyme de CD147
FAK
kinase d'adhésion focale (Focal Adhesion Kinase)
IESD
interactions épithélio-stromales directes
Ig
domaine immunoglobuline, motif structural extracellulaire de l'EMMPRIN
IL-1
interleukine-1
KC
kératocône
LASEK
kératomileusis sous-épithélial assisté par laser (Laser-Assisted Sub-Epithelial Keratomileusis)
LASIK
kératomileusis in situ assisté par laser (Laser-Assisted In Situ Keratomileusis)
MBE
membrane basale épithéliale
MEC
matrice extracellulaire
MMP
métalloprotéinase matricielle (Matrix Metalloproteinase)
PDGF
facteur de croissance dérivé des plaquettes (Platelet-Derived Growth Factor)
PRK
photokératectomie réfractive (photoablation de surface au laser)
siRNA
petit ARN interférent (small interfering RNA)
Smad
protéines effectrices de la voie de signalisation du TGF-β
TGF-β
facteur de croissance transformant bêta (Transforming Growth Factor beta)
TIMP
inhibiteur tissulaire des métalloprotéinases
uPA
activateur du plasminogène de type urokinase