Biologie Cellulaire - Communication Intercellulaire

Biologie Cellulaire et Moléculaire - Communication Cellulaire

• Les organismes pluricellulaires sont constitués de plusieurs types de cellules différenciées, dont le fonctionnement exige une coordination.
• Cette coordination est nécessaire tout au long de la vie de l'organisme, incluant le développement embryonnaire, post-embryonnaire, le fonctionnement adulte et la sénescence, ainsi que dans la réponse à des pathologies.
• La communication entre les cellules est essentielle pour assurer un développement et un fonctionnement coordonné de l'organisme.

Plan de la Communication Intercellulaire

• Communication à courte distance par messages chimiques

  • Juxtacrine : communication directe via contact entre les cellules
  • Autocrine: une cellule libère un signal qu'elle reçoit et réagit elle-même
  • Paracrine : communication locale, les molécules de signalisation agissent sur les cellules voisines
  • Synaptique : signalisation rapide entre neurones, au niveau synaptique, avec libération de neurotransmetteurs.
  • Jonctions Gap : passage direct de molécules et ions entre cellules connectées

• Communication à longue distance par messages chimiques et bioélectriques

  • Message nerveux : propagation le long des axones des neurones, faisant relais dans l'espace synaptique.
  • Message hormonal : transport des hormones via le système circulatoire, agissant sur les cellules cibles.

Diversité des Réponses des Cellules Cibles

• Réponse en fonction du signal chimique : une même cellule cible répond différemment à un même signal chimique en fonction de sa concentration, de l'état différencié de la cellule, ainsi que son récepteur.
• Réponse en fonction de l'état de différenciation de la cellule : exemple, les cellules nodales et cardiomyocytes.
• Réponse en fonction de l'intégration des différents messagers par les cellules : la cellule intègre les différents signaux pour réagir avec une réponse adaptée.

Classement des Communications Cellulaires

• Direct: communication via contact physique direct entre les cellules (juxtacrine).
• Indirect: communication avec une molécule de signalisation qui active des récepteurs sur d'autres cellules (paracrine, autocrine, endocrine, synaptique).
• Distance : courte ou longue distance.
• Vitesse : rapide ou lente

Rôle de la Communication Cellulaire

• Fonctionnements cellulaires coordonnés : survie, croissance, division, différenciation et mort cellulaire (apoptose).

Principes Généraux de la Communication Cellulaire

• Les molécules de signalisation extracellulaires agissent sur des récepteurs protéiques présents à la surface ou à l'intérieur des cellules.
• Les récepteurs activent des voies de signalisation intracellulaires.
• Les voies de signalisation intracellulaires altèrent les cellules cibles.
• Exemple, changement de métabolisme, expression de gènes etc.

Récepteurs Intracellulaires

• Les récepteurs hydrophobes diffusent à travers la membrane plasmique.
• Ils se lient à des récepteurs à l'intérieur des cellules (ex : nucléaires).
• Ils modifient l'expression des gènes.

Récepteurs Membranaires

• Trois grandes classes de récepteurs:
  • liés aux canaux ioniques ; rapides
  • liés aux protéines G ; complexes
  • liés aux enzymes ; complexes

Le Cas de la Désensibilisation

• La désensibilisation est un processus réversible d'adaptation.
• L'exposition prolongée à un stimulus diminue la réponse cellulaire.
• Les mécanismes incluent l'endocytose du récepteur, sa régulation négative, l'inactivation ou la production d'inhibiteurs.

Communication Cellulaire Longue Distance

• Neurones utilisant un message bioélectrique et chimique (neurotransmetteurs) et reliant des cellules éloignées (synapse).
• Hormones transportées dans le sang (message chimique) et agissant sur des cellules cibles lointaines.
• Processus de signalisation relativement lent.

Conclusion

• La communication cellulaire est le processus essentiel pour le fonctionnement des organismes complexes.
• Les différents types de communication (juxtacrine, autocrine, paracrine, synaptique, endocrine) permettent la coordination des cellules.
• La communication est régulée par la concentration du ligand, l'état de différenciation des cellules pour ainsi permettre une réponse appropriée aux stimuli et aux variations des environnements.