Interactions entre les cellules et l'environnement/Communication entre les cellules et leur environnement

Début de la boite de navigation du chapitre

La communication entre cellules d’un même tissu est nécessaire pour coordonner la croissance, la différenciation et la fonction d'une cellule.
Les cellules communiquent par l’intermédiaire des jonctions gap, qui permettent l’échange de petites molécules. Les échanges peuvent se faire par transmission d’un signal par contact ou à distance de molécules sécrétées (cellule informative qui sécrète une molécule informative, qui se fixe sur la cellule cible et transmet l’information).

fin de la boite de navigation du chapitre

Différents modes de la transmission chimique

Les différents modes de transmission sont les modes endocrine, paracrine (la cellule informative sécrète des molécules mais les cellules cibles se trouent à côté de la cellule informative, action locale), autocrine (la cellule agit à la fois comme informative et réceptrice) et synaptique (le neurotransmetteur est émis par le neurone et va se fixer à la cellule cible au niveau de la synapse).

Molécules informatives

Les molécules informatives peuvent être de nature différente : peptides, protéines, dérivés d'acides aminés ou d'acides gras, nucléotides, stéroïdes, rétinoïdes ou bien de petites molécules inorganiques, telles que NO.

Exemples de médiateurs chimiques locaux : l'histamine (dérivé d'acide aminé issue des mastocytes et intervenant dans la dilatation des vaisseaux sanguins) et la prostaglandine (dérivé d'acide gras intervenant dans la contraction des muscles lisses).

Exemples de neuromédiateurs : l'acétylcholine, la noradrénaline (qui sont des transmetteurs du SNC et du SNP), l'enképhaline (action identique à la morphine), l'acide gamma aminobutyrique (transmetteur inhibiteur du SNC).

Exemples d'hormones protéiques : insuline (sécrétée par les cellules bêta du pancréas, elle stimule la synthèse des protéines et des lipides par utilisation des glucides apportés par l'alimentation), la FSH et la LH, hormones sexuelles sécrétées par l'hypophyse antérieure (rôles divergeant en fonction du sexe de l'individu) et dont la sécrétion est stimulée par les releasing factors.

Exemples d'hormones stéroïdes : le cortisol (influe sur le métabolisme des protéines, glucides et lipides), l’œstradiol, la testostérone et la progestérone, qui sont des hormones sexuelles.

Communication intercellulaire

1. Réception et transmission de signaux

Quel que soit le mode de transmission, la cellule cible répond à un signal particulier grâce à des récepteurs. Ces récepteurs fixent la molécule informative de façon spécifique et induisent la réponse. Les différentes étapes de la réponse cellulaire sont :

• l'induction du signal (au niveau de la cellule signalisatrice)
• la formation du signal (sécrétion de molécules informatives)
• le transfert et la fixation au niveau de la cellule cible (récepteurs spécifiques)
• la transmission du signal et la signalisation intracellulaire (afin de fournir une réponse de la part de la cellule)

La plupart des hormones sont des protéines hydrosolubles : elles ne traversent pas la membrane plasmique de la cellule réceptrice. Ces molécules se fixent à un récepteur spécifique, membranaire.
Les hormones thyroïdiennes ou stéroïdes sont hydrophobes, elles sont transportées dans le sang par fixation à des protéines transporteurs. Une fois libérées, les hormones liposolubles peuvent traverser la membrane et passer à l’intérieur du cytoplasme : récepteur nucléaire ou intracellulaire.

Les informations peuvent être transmises par l’intermédiaire d’un messager intracellulaire tel que l’éthylène ou le monoxyde d’azote. Il y a aussi la transmission qui se fait par ouverture des canaux ioniques, qui peuvent être contenus dans le récepteur, ou des canaux ioniques voltage dépendant.

1. Variabilité et spécificité des récepteurs

Les signaux chimiques agissent à de très faibles concentrations et leurs récepteurs fixent la molécule informative avec une très haute affinité et une grande spécificité.

Dans la cellule, il existe différentes isoformes pour un récepteur donné différent par leur affinité pour le ligand, la nature de la réponse induite et leur capacité de régulation.
La réponse d'une cellule cible à une même molécule informative peut différer en fonction des récepteurs et de la machinerie interne couplée au récepteur.

La liaison d'un ligand à un récepteur membranaire est saturable et a une fonction physiologique. Par exemple, une molécule peut être un agoniste d'une autre, elle agira comme cette dernière. À l'inverse, elle peut jouer le rôle d'antagoniste (la fixation au récepteur entraînera une inhibition de la réponse cellulaire normale).
Par exemple, l'isoprotérénol est un agoniste de l'adrénaline et le propanolol un antagoniste. Les capacités de fixation au récepteur varient néanmoins.

(n'hésitez pas à consulter la leçon sur les hormones du département physiologie pour en savoir un peu plus sur la communication cellulaire et les hormones)