L'objectif du présent travail était d'analyser, au niveau cellulaire, l'influence de la laminine et de la mérosine (une forme variante de la laminine) sur la différenciation des cellules de la lignée carcinomateuse de côlon humain Caco-2, un modèle cellulaire reconnu pour son utilité dans l'analyse de la différenciation entérocytaire humaine. Dans un premier temps, nous avons caractérisé la propriété des cellules Caco-2 à exprimer de manière hétérogène les hydrolases intestinales, comme la sucrase-isomaltase (SI). Pour ce faire, nous avons effectué une analyse comparée de la différenciation morphologique (polarisation, développement de la bordure en brosse) et fonctionnelle (expression de la SI) au cours du processus graduel de différenciation entérocytaire de ces cellules. Cette analyse a révélé que la différenciation morphologique et fonctionnelle s'effectuent selon un patron hétérogène ("mosaïque") transitoire, chez les cellules Caco-2. De plus, nous avons mis en évidence une absence de corrélation, au niveau cellulaire, entre le degré de développement de la bordure en brosse et l'expression de la SI. Par conséquent, cette propriété des cellules Caco-2 à se différencier morphologiquement et fonctionnellement selon un patron de type mosaïque transitoire représenterait un phénomène global d'expression découplée de gènes, associés à la différenciation entérocytaire. Dans un second volet, nous avons vérifié la capacité des cellules Caco-2 à synthétiser et à déposer les principaux constituants de la lame basale intestinale humaine (en particulier la laminine), tant en mono-culture que sous l'influence de cellules mésenchymateuses ("HIM") dérivées d'intestin humain. Lorsque cultivées seules, les cellules Caco-2 expriment la laminine et la fibronectine. De leur côté, les cellules HIM expriment le collagène de type IV, la laminine, la fibronectine et la ténascine. Dans les co-cultures Caco-2/HIM, une déposition de tous les constituants de la lame basale est observée à l'interface épithélio-mésenchymateuse, incluant le protéoglycan de type héparan sulfate dont l'expression, par les cellules Caco-2, est induite par les cellules HIM. De plus, une redistribution, à la surface membranaire basale, de la sous-famille B1 des intégrines est observée chez les cellules Caco-2, en co-culture. Par conséquent, les cellules Caco-2, malgré leur origine cancéreuse, sont d'une part aptes à une expression in vitro des constituants de la lame basale intestinale lorsqu'en co-culture avec les cellules HIM et, de l'autre, d'interagir de manière fonctionnelle avec ces mêmes constituants. Dans un troisième temps, nous avons analysé la distribution in vivo de la laminine et de la mérosine le long de l'axe crypte-villosité de l'intestin humain. Nous avons observé une localisation préférentielle de la laminine en association avec les cellules épithéliales différenciées des villosités, à l'opposé d'une distribution restreinte de la mérosine au niveau des cellules immatures de la crypte, suggérant ainsi une implication différentielle de ces deux constituants de la lame basale dans la différenciation entérocytaire. Cette hypothèse a été vérifiée, au niveau cellulaire, chez les cellules Caco-2 dans le quatrième et dernier volet. Tout d'abord, l'analyse détaillée de l'expression de la laminine a révélé une déposition cumulative de celle-ci en fonction du processus graduel de différenciation des cellules. De plus, nous avons observé une relation étroite entre l'expression mosaïque transitoire de la SI et une expression hétérogène également transitoire de la chaîne A de la Iaminine. Au niveau cellulaire, nous avons démontré une corrélation directe entre l'expression basale de cette chaîne et celle de la SI à la région apicale. Cependant, la mérosine n'est exprimée à aucun moment par les cellules Caco-2 au cours de leur différenciation. Enfin, la culture des cellules Caco-2 sur la Iaminine ainsi que sur la mérosine a non seulement démontré un effet promoteur direct de la Iaminine dans l'expression des hydrolases intestinales (SI, lactase, aminopeptidase N, phosphatase alcaline), mais cela nous a également permis de mettre en évidence l'aspect modulateur différentiel de ces deux molécules. En effet, nous avons observé que la mérosine influence positivement l'expression de l'aminopeptidase N et de la phosphatase alcaline, mais non pas celle de la SI et de la lactase. Par conséquent, ces observations identifient la Iaminine comme un modulateur prépondérant de la différenciation entérocytaire humaine et supportent le concept d'une implication de la Iaminine et de la mérosine dans une modulation différentielle de ce processus in vivo, le long de l'axe crypte-villosité
