Tout savoir sur la fibronectine.

La fibronectine est avant tout une protéine architecturale de la matrice extracellulaire du derme.

Il s'agit d'une glycoprotéine de haut poids moléculaire (≈ 500–600 kDa sous sa forme dimérique). Elle appartient aux composants structuraux de la matrice extracellulaire et possède une capacité remarquable d’interaction : elle se lie aux intégrines, les récepteurs transmembranaires présents à la surface des cellules, mais également à d’autres protéines matricielles, telles que le collagène, l'élastine ou encore la fibrine. Cette polyvalence de liaison lui confère une fonction de plateforme d’ancrage et d’intégration des signaux mécaniques et biochimiques. En reliant les cellules à leur environnement extracellulaire, la fibronectine participe à l’adhésion cellulaire, à la migration, à la prolifération et à la différenciation. Elle joue ainsi un rôle central dans différents processus biologiques, tels que la cicatrisation ou le développement embryonnaire.

Chez les vertébrés, on distingue deux formes principales de fibronectine, issues d’un même gène mais différenciées par des mécanismes d’épissage alternatif de l’ARN pré-messager.

• La fibronectine plasmatique, soluble, est synthétisée par les hépatocytes et circule dans le plasma sanguin à une concentration moyenne d’environ 300 µg/mL. Elle intervient notamment dans l’hémostase et la réparation tissulaire précoce en se liant à la fibrine au niveau des lésions.

• La fibronectine cellulaire, insoluble, constitue un composant majeur de la matrice extracellulaire. Elle est sécrétée principalement par les fibroblastes, mais aussi par d’autres cellules, comme les kératinocytes ou les cellules endothéliales, sous forme soluble, puis assemblée en réseau fibrillaire insoluble à la surface cellulaire par un processus dépendant des intégrines.

Sur le plan structural, la fibronectine est constituée de deux chaînes polypeptidiques quasiment identiques, chacune d’un poids moléculaire d’environ 230 à 275 kDa, reliées entre elles par deux ponts disulfure en position C-terminale. Cette organisation dimérique est essentielle à ses capacités d’interaction et d’assemblage.

La fibronectine est organisée en domaines fonctionnels distincts, chacun spécialisé dans une interaction particulière. Parmi les plus importants, on peut citer le domaine d’assemblage, indispensable à l’initiation de la fibrillogenèse, le domaine de liaison aux cellules, le domaine de liaison au collagène et le domaine de liaison à l'héparine et à la fibrine. Cette organisation en mosaïque confère à la fibronectine une fonction de nœud central dans le réseau matriciel, capable de connecter les protéines structurales, les facteurs de croissance et les récepteurs cellulaires.

Loin d’être un simple élément de soutien, la fibronectine est une protéine dynamique et mécanosensible.

Dans la peau, la fibronectine occupe une position centrale au sein de la matrice extracellulaire. Grâce à sa capacité à interagir simultanément avec des récepteurs membranaires et avec d’autres composants matriciels, elle participe activement à l’adhésion cellulaire, à la migration et à l’organisation tridimensionnelle du tissu dermique. Sa distribution n’est pas homogène : elle se concentre préférentiellement au niveau de la jonction dermo-épidermique, le long des parois vasculaires et dans le tissu conjonctif dermique, où elle apparaît sous forme de dépôts fibrillaires ou amorphes souvent associés aux fibroblastes et aux fibrilles de collagène. Les études histologiques montrent également que la fibronectine est plus abondante dans la peau fœtale que dans la peau adulte, ce qui s’accorde avec son rôle dans les tissus en cours de croissance et de réorganisation.

L’une des fonctions majeures de la fibronectine est la médiation de l’adhésion cellulaire. Cette interaction repose principalement sur les intégrines, des récepteurs transmembranaires exprimés par les fibroblastes, les kératinocytes et les cellules endothéliales. Le domaine de liaison cellulaire de la fibronectine contient la séquence RGD (Arg–Gly–Asp), reconnue notamment par les intégrines α5β1 et αVβ3. L’engagement de ces récepteurs permet l’établissement de complexes d’adhésion reliant la matrice extracellulaire au cytosquelette d’actine.

Cette connexion assure l’ancrage mécanique des cellules, mais elle déclenche également des cascades de signalisation intracellulaire impliquées dans la régulation de la prolifération, de la survie et de la différenciation. Certains travaux in vitro montrent en effet que le contact des cellules avec des protéines matricielles telles que la fibronectine peut modifier leur capacité d’adhésion et leur activité migratoire, confirmant que la composition de la matrice influence directement le comportement cellulaire.

La fibronectine est également étroitement associée aux phénomènes de migration cellulaire, en particulier dans les contextes de réorganisation tissulaire. Elle peut exercer une activité chimiotactique vis-à-vis de certains types cellulaires, notamment les fibroblastes et les cellules endothéliales, et fournir un support d’adhésion transitoire permettant la progression cellulaire le long d’une matrice organisée. Pour information, le chimiotactisme désigne la propriété de certaines cellules à être attirées ou repoussées par des molécules.

La fibronectine est notamment sollicitée lorsque la peau cicatrise.

Dans les premiers temps de la cicatrisation, la fibronectine apparaît précocement au sein du tissu de granulation, souvent en association avec la fibrine, constituant une matrice provisoire favorable à la migration des fibroblastes et des cellules endothéliales. À mesure que la réparation progresse et que la matrice collagénique se structure, la densité de fibronectine diminue. Elle a donc surtout un rôle prédominant dans les phases initiales du remodelage, même si elle est présente à toutes les étapes.

1. Phase d’hémostase : Dès les premières minutes suivant la lésion, la fibronectine plasmatique s’intègre au caillot en formation aux côtés de la fibrine. Elle favorise l’agrégation plaquettaire et participe aux mécanismes de signalisation associés à l’activation des plaquettes. En contribuant à la stabilisation initiale du caillot, elle initie également la formation d’une matrice fibrillaire provisoire indispensable à la suite du processus réparateur.

2. Phase inflammatoire : Au cours de la phase inflammatoire, la fibronectine plasmatique contribue à la constitution d’une matrice transitoire au sein du site lésé. Cette matrice facilite l’infiltration et l’organisation des cellules immunitaires impliquées dans l’élimination des débris cellulaires et des agents pathogènes. La fibronectine participe ainsi indirectement au “nettoyage” du site de la plaie.

3. Phase proliférative : Lors de la phase proliférative, la fibronectine cellulaire synthétisée par les fibroblastes s’assemble en réseau matriciel, en association notamment avec le collagène de type I. Elle favorise la migration des fibroblastes et des cellules endothéliales et contribue à l’angiogenèse, c'est-à-dire à la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, une étape essentielle à l’apport en nutriments et en oxygène du tissu en reconstruction.

4. Phase de remodelage : Au cours du remodelage, la matrice provisoire riche en fibronectine est progressivement réorganisée et remplacée par une matrice collagénique plus dense et plus stable. La fibronectine participe à la régulation de l’apoptose de certaines cellules impliquées dans la réparation, contribuant à la normalisation progressive du tissu. Une accumulation excessive ou persistante de fibronectine peut toutefois favoriser une production excessive de matrice extracellulaire et participer à la formation de cicatrices hypertrophiques.

La fibronectine est directement impliquée dans le maintien et la restauration de l’intégrité tissulaire.

La fibronectine est une protéine dynamique dont l’expression et l’organisation évoluent au cours du vieillissement cutané.

Des analyses immunohistochimiques réalisées sur des biopsies cutanées de donneurs jeunes et âgés montrent que la fibronectine est majoritairement localisée dans le derme, avec une intensité plus marquée dans le derme papillaire que dans le derme réticulaire. L’épiderme, quant à lui, présente une détection très faible de fibronectine, indépendamment de l’âge. Avec le vieillissement, une diminution globale de la fibronectine dermique est observée. Cette baisse est particulièrement notable dans le derme réticulaire, tandis que l’expression dans le derme papillaire reste relativement stable, probablement afin de préserver l’intégrité de la jonction dermo-épidermique.

Au-delà de la quantité, le vieillissement affecte également l’organisation de la fibronectine.

Dans un modèle de sénescence réplicative utilisant des fibroblastes dermiques humains, il a été observé que la capacité de la fibronectine à former un réseau fibrillaire organisé dans la matrice extracellulaire est diminuée. Cette altération de la fibrillogenèse s’accompagne aussi d’une désorganisation du réseau matriciel, qui participe au relâchement cutané et à l'apparition des rides.

De fait, le vieillissement cutané est également influencé par des facteurs environnementaux, notamment les rayons UV et le stress oxydatif. Ces agressions stimulent l’expression de métalloprotéinases matricielles, des enzymes capables de dégrader plusieurs composants de la matrice extracellulaire, dont la fibronectine. La fragmentation de la fibronectine altère son organisation fibrillaire et compromet ses interactions avec les intégrines et le collagène. Cette dégradation contribue à une perte de cohérence du réseau dermique. Une matrice moins organisée modifie les contraintes mécaniques exercées sur les fibroblastes et peut réduire leur capacité à synthétiser efficacement les protéines structurales, notamment le collagène. Il s’installe alors un cercle vicieux : la désorganisation matricielle altère la fonction cellulaire, ce qui accentue encore la détérioration de la matrice.

La diminution quantitative de la fibronectine, associée à une altération de sa fibrillogenèse et à une fragmentation accrue, participe à la désorganisation progressive du derme observée avec l’âge.

Remarque : Le vieillissement cutané ne se résume pas à une simple baisse de collagène : il implique également une modification des protéines structurelles de la matrice extracellulaire, comme la fibronectine.

• CLARK R. A. F. Fibronectin in the skin. The Journal of Investigative Dermatology (1983).

• WENINGER W. & al. The extracellular matrix in skin inflammation and infection. Frontiers in Cell and Developmental Biology (2021).

• WANG K. & al. Fibronectin in development and wound healing. Advanced Drug Delivery Reviews (2021).

• OLIVIA A. G. & al. Skin-on-a-chip technology: Microengineering physiologically relevant in vitro skin models. Pharmaceutics (2022).

• BADYLAK S. F. & al. Extracellular matrix as a bioscaffold for tissue engineering. Tissue Engineering (2023).

• PICOT C. R. & al. Impaired incorporation of fibronectin into the extracellular matrix during aging exacerbates the senescent state of dermal cells. Experimental Cell Research (2024).

• XIANG Q. & al. Applications of fibronectin in biomedicine and cosmetics: A review. Bioengineering (2025).

• FÉRAL C. C. & al. Epithelial fibronectin meshwork controls skin regeneration. Journal of Investigative Dermatology (2025).

• WEAVER V. M. & al. Dysregulation of extracellular fibronectin and α5-integrin in dermal aging. Molecular Biology of the Cell (2025).

• Les protéines d’adhérence de la matrice extracellulaire. Ressources numériques en biologie.