Rôle dans la maladie
Une régulation aberrante ou des défauts génétiques des composants de l’ECM entraînent souvent un état pathogène.
Maladies génétiques: Il a été démontré que Plusieurs maladies étaient causées par des mutations dans les gènes ECM, y compris la maladie dégénérative maculaire (Fibuline 3, réf. 6), l’arthrose (Asporin, réf. 7) et la dystrophie musculaire congénitale (Laminines, réf. 8).
Cancer et métastases: Il existe de nombreux exemples démontrant que l’expression altérée d’une protéine ECM donnée est corrélée au cancer (9). Il est également bien établi que la dégradation de l’ECM, par l’action des métalloprotéinases matricielles, est une condition préalable à l’invasion métastatique des cellules cancéreuses (10).
Athérosclérose: Cette maladie a été liée à une accumulation de plaques de collagène (11).
Applications biomédicales
Le domaine de la médecine régénérative et de l’ingénierie tissulaire utilise des composants ECM pour essayer de générer une formation prévisible de tissus et d’organes à partir d’un type cellulaire donné (12,13).
Essais utilisés pour étudier la MCE
Il existe une prépondérance de réactifs de MCE disponibles dans le commerce et de tests de fixation/ invasion de cellules. Le plus connu des réactifs ECM est MatrigelTM de BD qui est un extrait ECM de la tumeur de souris d’Engelbreth-Holm-Swarm. MatrigelTM est composé de laminine (56%), de collagène de type IV (31%) et d’énactine (8%), ainsi que de plusieurs facteurs de croissance, dont l’EGF (0,7 ng/ ml), le PDGF (12 ng/ ml), l’IGF-1 (16ng/ml) et le TGF-a (2,3 ng/ml) (14). Les produits similaires incluent ECMatrixTM (Millipore) et ECM gel (Sigma). La plupart des essais d’invasion disponibles dans le commerce utilisent un système de type chambre de Boyden (15).
Le cytosquelette offre une gamme unique de fibronectines et de laminines marquées par fluorescence et biotinylées. Plusieurs applications de ces produits sont énumérées ci-dessous.
Application #1 : Essai in vitro d’invasion d’invadopodes/podosomes (Cat.#FNR01, FNR02, LMN01, LMN02)
Les fibronectines et les laminines marquées par fluorescence du cytosquelette peuvent être utilisées dans un essai in vitro d’invasion d’invadopodes/podosomes (16). Ce test permet un examen à haute résolution de l’invasion cellulaire locale sur des composants ECM spécifiques et peut être utilisé pour évaluer le potentiel invasif des cellules et pour examiner les composés / voies qui affectent ce stade d’invasion. Décrit à l’origine par Artym et al. pour la gélatine, le dosage s’applique également à la fibronectine fluorescente ou à la laminine (16).
Application #2 : Voies de signalisation Impliquées dans l’Assemblage de la matrice de Fibronectine : Fibrillogenèse (Cat.#FNR01, FNR02, FNR03)
Contrairement à d’autres composants ECM qui peuvent s’auto-polymériser dans des conditions physiologiques, l’assemblage de la matrice de fibronectine est un processus dépendant des cellules. Comprendre les mécanismes impliqués dans l’assemblage des FN et comment ces interactions avec les réponses cellulaires, fibrotiques et immunitaires peuvent révéler des cibles pour le développement futur de thérapies visant à réguler les processus de réparation des tissus aberrants. En outre, l’ingénierie tissulaire dépend fortement de la capacité de contrôler le taux et le modèle de formation d’ECM. Les fibronectines marquées du cytosquelette peuvent être utilisées pour surveiller la fibrillogenèse;
Substrats fluorescents de fibronectine (FNR01 &FNR02)
Cette méthode consiste à tracer par fluorescence la formation de fibrilles par incorporation de fibronectines fluorescentes (17).
La conversion de la fibronectine soluble en fibrilles insolubles à la surface cellulaire peut être visualisée en alimentant la culture cellulaire avec des milieux contenant soit de la fibronectine marquée TRITC (Cat.#FNR01) ou de la fibronectine marquée par HiLyte488 (Cat.#FNR02). Le taux de fibronectine incorporée peut être observé et quantifié par microscopie à fluorescence (18).
Substrat de fibronectine biotinylée (FNR03)
Cette méthode incorpore de la fibronectine biotinylée dans les cellules d’intérêt et quantifie la fibronectine soluble dans le détergent (liée aux cellules) et insoluble dans le détergent (fibrilles). Ce test a été utilisé avec succès pour examiner le rôle des protéines Rho dans la fibrillogenèse (19).
Application #3: Applications d’ingénierie tissulaire (FNR03 &LMN03)
Il a été démontré que les protéines ECM biotinylées peuvent adopter une conformation plus native lorsqu’elles sont liées à une surface de streptavidine et que cela peut conduire à une liaison cellulaire améliorée à l’ECM (20).