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6 – Physiologie : La communication cellulaire

La survie d’un individu pluricellulaire dépend de la capacité de ses cellules à communiquer entre elles. En effet, pour assurer le maintien de l’homéostasie, les cellules qui constituent un tissu doivent échanger de l’information pour coordonner leur action, de même que les différents organes doivent pouvoir émettre et recevoir des messages, et changer leur fonctionnement en conséquence.

La communication chimique

La communication chimique correspond à la transmission de molécules informatives telles que des hormones, des facteurs de croissance, des neurotransmetteurs, des médiateurs de l’inflammation ou même des gaz comme le NO (monoxyde d’azote). Le principe est simple :

Une cellule synthétise la substance et la libère ; la sécrétion se fait généralement par exocytose, mais certaines substances sont capables de traverser directement la membrane cellulaire et sont
libérées par diffusion simple.

La substance est transportée vers sa cible. Il peut s’agir de la cellule sécrétrice elle-même (communication autocrine) ou de cellules distinctes. Dans ce dernier cas, on distingue les communications paracrine (para = à côté de) et endocrine (cellules éloignées).

La cellule cible porte à sa surface des récepteurs spécifiques. Dans la plupart des cas, il s’agit de protéines transmembranaires qui vont induire toute une série de changements à l’intérieur de la cellule.

Dans certains cas, quand le messager est capable de traverser directement la membrane cellulaire (cas du NO par exemple), le récepteur peut être situé à l’intérieur de la cellule. L’activation du récepteur induit des changements dans la cellule.

A n d’assurer une spécificité locale et temporelle, il est préférable que le messager ne s’accumule pas et soit détruit au fur et à mesure de son utilisation. L’inactivation se fait grâce à des enzymes spécifiques localisées à proximité du site récepteur.

Communication autocrine

La substance libérée agit sur la cellule qui l’a sécrétée. Ce mode de communication permet d’exercer un rétrocontrôle positif ou négatif de la sécrétion. Les cellules cancéreuses utilisent la communication autocrine pour stimuler leur survie et leur prolifération.

Communication paracrine

La cellule sécrétrice exerce son action dans son environnement proche. La substance est captée par des récepteurs localisés à proximité du lieu de sécrétion, et détruites par des enzymes extra- cellulaires pour éviter une diffusion plus large.

Communication endocrine

Il s’agit d’une communication sur de grandes distances. Une substance (hormone) est produite par une glande, libérée dans la circulation sanguine et transportée par le sang dans l’ensemble de l’organisme. Seules les cellules possédant des récepteurs spécifiques sont sensibles à l’hormone. Ces récepteurs sont capables de détecter de très petites quantités de la substance et de se lier à elle avec une grande affinité.

Communication par contact direct

Les jonctions communicantes (ou jonctions gap) sont le principal moyen de communication entre deux cellules adjacentes. Les membranes des cellules adjacentes sont traversées par des protéines appelées connexines qui forment une sorte de pore (le connexin) permettant à de petites molécules ou à des ions de passer directement. Elles permettent ainsi d’assurer un couplage métabolique et électrique entre les cellules. Ce type de communication est fréquemment rencontré au cours du développement. Chez l’adulte, on les trouve aussi en grande quantité dans le tissu cardiaque.

Cas particulier du système nerveux : la synapse

Une information est véhiculée de façon rapide, précise et dèle, au sein d’un même neurone, même sur de grandes distances, au moyen d’impulsions électriques appelées « potentiels d’action ». La communication nerveuse d’une cellule à sa cible peut se faire par voie électrique ou par voie chimique.

  • La communication électrique se fait via une jonction gap.
  • Toutefois, le plus souvent, la communication se fait sous forme chimique. Elle s’apparente à une communication de type paracrine, mais elle est beaucoup plus spécifique. En effet, la zone de contact est très restreinte, et la communication se fait entre une cellule dite pré- synaptique, qui libère le neurotransmetteur, et une partie restreinte de la cellule cible, appelée élément postsynaptique.

Différents modes de communication cellulaire.

L’astrocyte est une cellule gliale qui participe à la régulation de la communication synaptique.