Histologie du Muscle Lisse

Histologie du Muscle Lisse (CML)

• La cellule musculaire lisse est fusiforme, riche en réticulum endoplasmique lisse (REL) et en mitochondries.
• Elle comprend un seul noyau central et est entourée d'une membrane basale.
• Cette cellule joue un rôle majeur dans la vie végétative (inconsciente).
• Elle accueille des contractions spontanées, susceptibles d'être régulées par de nombreux stimuli comme les neurotransmetteurs, les hormones et les cytokines.

Structure de la CML (Microscopie Électronique)

• Le cytoplasme contient des microfilaments d'actine et de myosine non organisés en sarcomères.
• Les filaments d'actine s'attachent à des zones denses, constituées d'alpha-actinine (analogues au matériel de strie Z), dispersées dans le cytoplasme et accolées à la face interne de la membrane plasmique.
• Les filaments d'actine sont associés à la tropomyosine, mais dépourvus de troponine.
• Des jonctions communicantes permettent le couplage électrique des cellules musculaires lisses, sans disque intercalaire.
• La membrane plasmique présente des invaginations, les cavéoles, équivalentes au système T.
• L'immunohistochimie permet de localiser de nombreux récepteurs membranaires, des canaux calcium, peu de réticulum, et un REL peu développé.
• Les récepteurs membranaires sont sensibles à l'acétylcholine, à l'adrénaline-noradrénaline, à l'ocytocine, aux œstrogènes, à la progestérone, à l'histamine et aux prostaglandines.

Types de Muscle Lisse

• Le muscle lisse multi-unitaire (pilo-moteur, ciliaire) ne présente pas de potentiels d'action spontanés ni de propagation de potentiels d'action de cellule à cellule
• Le muscle lisse unitaire (vasculaire, du tube digestif) démontre des potentiels d'action spontanés qui se propagent grâce aux jonctions communicantes.

Contraction du Muscle Lisse

• Une cellule de muscle lisse peut raccourcir jusqu'à 4 fois sa longueur, contrairement au muscle squelettique (seulement 25-30%).

Facteurs Influant sur l'Activité Contractile du Muscle Lisse

• Activité électrique spontanée de la membrane plasmique.
• Neurotransmetteurs libérés par des neurones autonomes.
• Hormones.
• Modifications locales de la composition chimique (agents paracrines, acidité, oxygène, osmolarité et concentration ionique) du liquide extracellulaire entourant la fibre.
• Étirement.

Types de Potentiel d'Action

• Potentiels en pointe (spike potentials) de 10-50 ms, isolés
• Bouffées
• Potentiels en plateau (300 ms)

Tonus Musculaire

• Certains muscles lisses unitaires, comme ceux respiratoires, peuvent produire une force sans potentiel d'action. Cette force est appelée le tonus.
• La concentration de calcium intracellulaire est suffisamment élevée pour former un nombre important de ponts d'union.
• D'autres facteurs (hormones, étirement) et potentiels d'actions myogéniques peuvent augmenter la concentration de calcium intracellulaire, renforçant le tonus de base.

Couplage Excitation-Contraction (EC)

• Le couplage EC du muscle lisse est plus lent, environ 10 fois plus lent que le muscle cardiaque. Il est économe en énergie et n'a pas besoin de vitesse.
• La calmoduline, et non la troponine, est la protéine liant le calcium.
• Actine activée par la phosphorylation des chaines légère de la myosine
• La myosine phosphorylée peut se lier à l'actine

Couplage EC et Kinase de la Myosine

• Les ions calcium (Ca2+) pénètrent dans le cytosol à partir du liquide extracellulaire via des canaux à calcium voltage-indépendants, voltage-dépendants, ou en faible quantité du réticulum sarcoplasmique.
• Les ions calcium se lient à la calmoduline pour l'activer.
• La calmoduline activée, à son tour, active la kinase des chaînes légères de la myosine.
• Les kinases activées catalysent le transfert du phosphate à la myosine, ce qui active les ATPases de la myosine.
• La molécule de myosine activée forme des ponts d'union avec l'actine des filaments minces, initiant le raccourcissement.

Rôle de l'IP3

• L'IP3 joue un rôle essentiel dans le muscle lisse.

Réponses à l'Étirement

• Les muscles lisses artériolaires, ceux de la vessie, et ceux du tube digestif répondent à l'étirement passif en augmentant leur activité contractile, ce qui s'oppose à l'étirement.
• Cette réponse est importante pour le fonctionnement des organes creux, où une augmentation du remplissage entraîne spontanément une augmentation de leur activité.

Caractéristiques du Couplage EC

• L'excitation est principalement due au Ca++.
• Le rôle du Na+ est moins important.
• La contribution cytosolique à l'augmentation du Ca++ intracellulaire est plus significative que dans le muscle squelettique.
• Le Ca++ du réticulum est moins important.
• Tout facteur modifiant l'activité de la MLCK ou de la phosphatase peut modifier la contraction indépendamment de la concentration de Ca2+.

Relaxation du Muscle Lisse

• La reprise du Ca++ se fait par des pompes Ca++ ATPase situées dans la membrane cellulaire et sarcoplasmique.
• Les pompes Ca++ ATPase sont plus lentes que dans le muscle strié (Slow acting vs fast acting).

Mécanisme de relaxation

• Un antagoniste B2, active l'adénylate cyclase ou la Guanylate cyclase
• Provoque une cascade de réactions qui inactive la chaine légère de la myosine

Différences Entre Muscle Lisse et Squelettique

• L'excitation est essentiellement par le Ca++
• Le rôle du Na+ est moins important
• L'IP3 est très important dans le muscle lisse
• Une augmentation Ca++ intracellulaire permet la contraction.
• Dans muscle squelettique, le Ca++ a moins d'importance.
• Ca++ se lie à calmoduline dans muscle lisse et à troponine dans muscle squelettique

Agonistes ß2 Adrénergiques

• Le salbutamol possèdes deux propriétés pharmacologiques utilisées en thérapeutique: effet bronchodilatateur et effet myorelaxant utérin.
• Il est utilisé pour le traitement préventif et curatif de l'asthme et pour la minimisation du risque d'accouchement prématuré.

Fatigue et Caractéristiques de Contraction

• Les muscles lisses sont résistants à la fatigue. La lenteur de l'unité myosin-ATPase permet aux ponts d'union entre l'actine et la myosine de rester liés plus longtemps que dans le muscle strié squelettique.
• Cette liaison plus durable permet au muscle lisse de produire une force pendant une période plus longue à chaque cycle d'attachement-détachement, tout en consommant moins d'énergie.
• Liaison du pont actine/myosine se fait grâce au Ca++, calmoduline , MLCK
• Glissement de l'actine est très lent
• L'énergie dépensée est faible.

Métabolisme

• Du grec métabolos signifiant transformation ou changement, le métabolisme fait référence aux transformations des produits, substrats et molécules qui mènent à la production et à l'utilisation d'énergie, soutenant la fonction ou la structure d'un organisme.

Source d’Énergie

Le muscle squelettique consomme d’ATP

Quand les niveaux d’ADP augmentent, l'adenylate kinase (myokinase) régénère l'ATP

Glycolyse Anaérobique

• L'hydrolyse de l'ATP et de la PCr est suivie presque instantanément par la dégradation enzymatique accélérée du glycogène intramusculaire en glucose, puis en lactate.
• Ce processus fournit rapidement de l'énergie pour répondre à la demande métabolique accrue, même avant l'augmentation de la libération d'oxygène, de glucose ou acide gras sanguin.
• Il s'agit d'une voie à faible rendement en ATP.
• Le H + généré par la dissociation de l'acide lactique peut abaisser le pH et inhiber la glycolyse, altérer le processus de contraction et contribuer à la fatigue musculaire.

Métabolisme Oxydatif

• Au cours d'un exercice modéré, il est important d'avoir de l'oxygène pour conversion aérobie du glucose ou oxydation des acid gras

Energétique cardiaque

• Le Coeur a une Consommation énergétique très élevée,
• Consommation énergétique très élevée, phosphorylation oxydative
• Besoins de substrats qui fournissent des chaines de carbone
• Le manque d’oxygène provoquée l’ischémie. Diminution de la contractilité des myocytes
• Altération du rendement énergétique, il cherchent d’outils pour maintenir la fonction plus que contracter.
• Stimulation de la captation de glucose est limitée après certaine quantité
• Dans l’ischémie sévère, l’extraction myocardique du glucose est inversement liée au débit coronaire

Résumé

• Le ML a pas de sarcomère ni réticulum développés, au moins au vue la MS

• Lenteur du ML

• Lenteur du EC

• slow waves, délai très grand (10X)

• Contraction du ML sont liés à Ca++

• ML ont une régulation multiple-hormones, cytokines,pH

• Régulation/contraction du ML est lié en Calmoduline,MLCK