Biocell

• Signaux chimiques


  Molécules informationnelles présentes dans le milieu EC
• Types de signaux chimiques

  • Hormones : molécules produites par des cellules spécialisées à distance des cellules cibles.
  • Facteurs de croissance : molécules produites à proximité des cellules cibles.
  • Neurotransmetteurs : fabriqués par les neurones pour la communication neuronale ou avec les cellules musculaires.
• Effet des sgnx chimiques sur les c. cibles

  • Les signaux sont synthétisés par des cellules effectrices et libérés dans le milieu extracellulaire pour agir sur des cellules cibles.
  • L'effet dépend du signal et du récepteur spécifique.
• Signal chimique : 1er messager

  • Émis par une cellule éloignée de la cible.
  • Se fixe sur un récepteur spécifique de la cellule cible, initiée par une liaison ligand-récepteur.
  • Transduction du signal implique souvent des seconds messagers.
• Récepteur

  • Transmission d'info de EC vers IC (= transduction du signal )
  • Médiateur IC = 2nd messagers
  • Réaction en cascades enzymatique pour Amplification & Interconnexion
• Protéines cibles

  Impactent l'expression génétique, le métabolisme cellulaire etc...
• Types de signaux chimiques

  Hydrosolubles : Hormones, FC & la plus part des neurotransmetteur

  Liposolubles : H. stéroïdiennes & tyroïdiennes
• Mode de communication IC

  • Endocrine = via le sang & agit sur des c. à distances/éloignées
  • Paracrine = sur les c. voisines/agissent à proximité
  • Autocrine = sur la même c. qui a produit le signal
  • Cas particulier : la synpase = entre neurones ou/et les c. musculaire ( mode paracrine car à proximité ++)
• Spécificité des récepteurs

  • Un ligand n'a d'effet que sur les cellules possédant des récepteurs spécifiques.
  • Une cellule peut avoir plusieurs types de récepteurs.
  • Un ligand peut avoir des effets différents selon le récepteur et la cellule-cible.
• Molécules agonistes et antagonistes

  • Agoniste : active le récepteur comme le ligand endogène.
  • Antagoniste : bloque l'action du ligand endogène.
• Applications thérapeutiques

  • Béta-bloquants : antagonistes des récepteurs adrénergiques.
  • Antihistaminiques : antagonistes des récepteurs de l'histamine.
• Canaux ioniques activés par un ligand

  • Protéines membranaires formant un canal pour le transport passif d'ions.
  • Impliqués dans la transmission de signaux électriques.
  • Présents dans la membrane plasmique des cellules excitables (nerveuses et musculaires).
  • Régulés par l'ouverture dépendante d'une stimulation.
• Types de canaux ioniques régulés

  • Voltage-dépendants.
  • Mécano-dépendants.
  • Ligand-dépendants : ouverts par liaison à un ligand spécifique, agissant comme récepteurs-canaux ioniques.
• Ligand pour les récepteur canaux-ioniques

  Neurotransmetteur ( commu. neuronale ou neuromusculaire )

  • Glutamate : active les récepteurs-canaux ioniques au Na+ et K+ pour communication neuronale.
  • GABA : active les récepteurs-canaux ioniques au Cl- pour communication neuronale.
  • Acétylcholine : active les récepteurs-canaux ioniques au Na+ (récepteur nicotinique) pour communication neurone/muscle.
• Récepteur nicotinique de l'Acétylcholine

  • Présent dans la membrane plasmique des cellules musculaires striées à la jonction neuromusculaire.
  • Responsable de l'excitation de la cellule musculaire par le motoneurone à la jonction neuromusculaire.
  • Réagit à l'acétylcholine (ACh) libérée par l'extrémité axonale du motoneurone.
• Processus à la jonction neuromusculaire

  1. Libération d'ACh à la synapse.
  2. Liaison de l'ACh aux récepteurs nicotiniques spécifiques de la membrane plasmique de la cellule musculaire.

  • Ouverture du récepteur-canal ionique : entrée de Na+.
  • Dépolarisation membranaire.

  1. La dépolarisation déclenche la libération massive d'ions Ca2+ dans le cytosol.

  • Contraction de la cellule musculaire.
• Rôles de l'acétylcholine

  Agit sur différents récepteurs spécifiques selon les cellules cibles :

  • Cellules musculaires striées : récepteur nicotinique de l'ACh, canal ionique à Na+.
  • Autres cellules cibles : récepteur muscarinique de l'ACh, couplé à une protéine G.
• Récepteurs muscariniques de l'acétylcholine

  Divers types selon les cellules cibles :

  • M2 : pour le myocarde.
  • M3 : pour les muscles lisses non vasculaires.
• Récepteurs canaux avec ligands intracellulaires

  • Les ligands se fixent sur le domaine hydrophile cytosolique de la protéine canal.
  • Ligands intracellulaires : seconds messagers libérés dans le cytosol lors d'une cascade de transduction du signal extracellulaire.
• Récepteurs canaux GMPc-dépendants

  • Spécifiques des cellules visuelles dans la rétine.
  • Ouverture du canal à cations (Na+ et Ca2+) quand le GMPc est fixé au domaine cytosolique.
  • Canal fermé en l'absence de GMPc, déclenchant la transmission de l'influx nerveux.
• Fonctionnement dans les cellules photoréceptrices

  • Les cellules à cône et à bâtonnet de la rétine contiennent des récepteurs canaux GMPc-dépendants.
  • Activation du RCPG (rhodopsine pour les bâtonnets) diminue le taux de GMPc, fermant ainsi les canaux et initiants la transmission de l'influx nerveux.
• Récepteurs canaux à l'IP3

  • Présents dans la membrane du réticulum endoplasmique (RE).
  • Activation par l'IP3, libéré dans le cytosol suite à l'activation d'un RCPG.
  • Ouverture du canal Ca2+, libérant du Ca2+ du RE vers le cytosol.
• Récepteurs-enzymes

  • Protéines transmembranaires
  • Composés de 3 domaines : N-terminal, transmembranaire, C-terminal
  • Activité enzymatique intrinsèque
• Récepteurs Tyrosine Kinase (RTK)

  • Ligand déclenche l'activité tyrosine kinase intracellulaire
  • Phosphorylation de tyrosines
  • Initie des cascades de réactions cellulaires
• Récepteurs Guanylate Cyclase (RGC)

  • Ligand catalyse la conversion de GTP en GMPc
  • Médiateur cellulaire
  • Impliqué dans divers processus cellulaires
• PhosphorylationDéclenche l'activité enzymatique pour de nombreux récepteurs-enzymes