La migration transendothéliale

Suite à l’adhésion, les PMNs subissent des modifications pour quitter la lumière du vaisseau dont la réorganisation de leur cytosquelette permettant la migration cellulaire et le balayage intraluminal. En effet, dans un premier temps, les PMNs rampent sous des conditions de cisaillement sur l'endothélium afin de trouver le point optimal pour traverser la muqueuse endothéliale. Ils doivent maintenir leur adhésion à l’endothélium vasculaire en tout temps. Pour cela, ils libèrent certaines liaisons existantes pour aller de l'avant, tout en formant simultanément de nouvelles liaisons dans d'autres parties de la cellule. Durant cette étape, les PMNs utilisent principalement les intégrines Mac-1 de surface cellulaire se liant à l'ICAM-1 endothélial.

Ramper sur l’endothélium vasculaire sous cisaillement est un phénomène encore mal décrit. Il dépend d'un large éventail de signaux soigneusement chorégraphiés, incluant VAV1, le facteur d'échange de nucléotide de la GTPase Rac, divers régulateurs et des protéines impliqués dans la réorganisation du cytosquelette d'actine, comme la protéine du contrôle de la division cellulaire CDC42 [389], ou encore la protéine 1 liant l'actine des mammifères (MABP1) [13, 390].

Pour transmigrer, les PMNs peuvent emprunter deux voies. 90 % des PMNs in vivo vont emprunter préférentiellement la voie paracellulaire [391]. Au cours de ce type de transmigration, les cellules passent entre deux cellules endothéliales. Plus rarement, les cellules peuvent emprunter la voie transcellulaire qui est moins efficace durant laquelle les PMNs passent au travers d’une cellule endothéliale [392].

La transmigration ne se produit pas nécessairement au site initial de leur arrêt sur l'endothélium car les PMNs rampent généralement au niveau des jonctions cellule-cellule. La transmigration paracellulaire nécessite l’intervention de diverses molécules d’adhésion,

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d’une part celles exprimées sur le PMN recruté et d’autre part celles exprimées dans les jonctions endothéliales. Ces molécules coopèrent et soutiennent activement la diapédèse paracellulaire. Parmi elles, on retrouve en premier ligne les intégrines LFA-1 et Mac-1 et des CAM avec ICAM1, ICAM2 et VCAM-1 [13, 277]. Par la suite, il existe au niveau des jonctions entre les cellules endothéliales, différentes protéines dont les molécules d'adhésion jonctionnelle JAM-A, JAM-B et JAM-C, CD99 et CD99L2, la VE-Cadhérine, la molécule- 1 d'adhérence plaquettes / cellules endothéliales (PECAM1) ou CD31 et la molécule d'adhésion sélective pour les cellules endothéliales (Endothelial Cell-Selective Adhesion Molecule : ESAM) [13, 364, 393-395]. Ces molécules forment des contacts homotypiques afin de stabiliser les jonctions cellulaires. À l’exception de la VE-cadhérine et de l’ESAM, les protéines citées ci-dessus sont également exprimées sur les PMNs et sont capables de se lier à des protéines exprimées à la surface des cellules endothéliales permettant ainsi aux PMNs le passage entre les cellules endothéliales.

Les ICAM-1 et ICAM-2 s’accumulent au niveau des jonctions cellule-cellule induisant le contact des PMNs via leurs partenaires LFA-1 et Mac-1. L’engagement d’ICAM- 1 induit des voies de signalisation au sein des cellules endothéliales [391, 393, 396]. En effet, cette étape permet l’activation des tyrosines kinases Src et Pyk-2, qui inactivent la VE- cadhérine par phosphorylation, déstabilisant alors les liaisons VE-Cadhérine et relâchant ainsi les jonctions des cellules endothéliales [397-400]. Plusieurs études in vivo suggèrent que l'ESAM peut également jouer un rôle dans le relâchement des jonctions des cellules endothéliales en inhibant la signalisation de la GTPases Rho [18, 401-403]. L’engagement d’ICAM-1 induit une augmentation du taux de Ca2+ _{intracellulaire dans les cellules}

endothéliales ce qui conduit à l'activation de la kinase à chaîne légère de la myosine (MLCK) et entraine la contraction des cellules endothéliales [404, 405]. Cela entraîne l'ouverture des jonctions d’adhésion entre les cellules endothéliales et augmente localement la perméabilité de l'endothélium [364, 394].

De son côté, l’ICAM-2, concentré au niveau des jonctions des cellules endothéliales, guide les PMNs dans ces jonctions. En effet, si ICAM-2 est bloqué ou absent, les PMNs s’accumulent à l’entrée entre les cellules endothéliales ce qui inhibe par conséquence la transmigration [18, 406].

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Au cours du processus trancellulaire de migration, les cellules endothéliales subissent des modifications du cytosquelette et réarrangent leur attachement à la matrice extracellulaire [407]. Ces cellules forment des projections enrichies en ICAM1 et en VCAM1. Ces dernières sont analogues à des microvillosités qui remontent et se prolongent in vivo jusqu'au sommet des PMNs pour former ce qu'on a appelé des "dômes". Ce processus est dépendant de LFA1 et VLA4 (également appelée intégrine α4) et il est soutenu par des structures vésiculaires [408-411]. De nombreuses molécules d'adhésion jonctionnelles, entourent également les PMNs telles que PECAM-1, JAM et CD99 [412-414]. La cellule endothéliale recouvre le PMN et permet sa transmigration [392, 407].

Pour quitter complètement le système vasculaire, les PMNs doivent traverser aussi la membrane basale (qui est la couche sous-jacente des cellules endothéliales) et finalement les péricytes (qui forment une couche autour des cellules endothéliales) [277]. La membrane basale endothéliale est une structure continue composée de différentes laminines vasculaires et de collagène de type IV reliés entre eux par des glycoprotéines telles que les nidogènes et le perlécan [415]. On peut observer dans la membrane basale, des régions dans lesquelles il y a moins de protéines (collagène IV et de la laminine 10). Ces régions se trouvent au niveau des espaces entre les péricytes et constituent un lieu bien adapté à la transmigration [416]. Des études antérieures ont montré que les péricytes peuvent détecter les structures moléculaires associées au danger (DAMP) et sécréter en conséquence des chimiokines formant un gradient qui va guider des PMNs extravasés le long des capillaires jusqu'au site d'inflammation stérile [13, 417].