Khalfaoui Youness Communication intercellulaire

Communication intercellulaire

généralités :

les messages intercellulaires :

contact cellulaire :

elle mettent en jeu les molécules de signalisation qui sont liées à la membrane, ces molécules peuvent être des molécules de signalisation pure ou bien des molécules d'adhérence qui reconnaisse des récepteurs sur la cellule voisine. Les cellules peuvent aussi communiquer par les jonctions communicantes, on a alors passage direct d'un cytoplasme un autre. Ces communications sont importantes pour contrôler le renouvellement des cellules des tissus, leur différenciation et leur fonctionnement.

Substance divisible :

dans ce cas la molécule de signalisation est libérée dans le milieu extracellulaire ou elle peut diffuser. Les molécules de signalisation ont souvent une demi-vie courte, ce qui permet de contrôler leur concentration extracellulaire en agissant uniquement sur leur libération.

En fonction de mode de diffusion on va distinguer plusieurs types de communication.

Communications endocrines :

la molécule de signalisation prend le nom hormones, elles passent dans le sens, le signal diffuse dans tout l'organisme.

Communication pararacrine :

dans ce cas ,la molécules de signalisation diffuse dans le voisinage uniquement. Dans certains cas, la ou les cellules qui produisent le signal présent aussi un récepteur, on parle alors d'autocrinine ou de bouche autocrine.

Dans certains cas des bouches autocrines anormale participe au développement des tumeurs, exemple : synthèse d'un facteur de croissance et de son récepteur par la même cellule.

Un oncogène est un gêne qui code pour une protéine qui peut participer au développement d'une tumeur ou d'un cancer lorsqu'il est activé, l'activation peut se faire par une expression anormale ou par une structure anormale d'une protéine à la suite d'une mutation, on parle de mutations activatrice.

Communication synaptique :

dans ce cas, la diffusion de la molécule de signalisation est limitée à la cellule cible grâce un des contacts intercellulaires. Exemple : système nerveux, immunitaire.

La nature biochimique des molécules de signalisation et variable : protéine, lipides, nucléotides, acides aminés et dérivés.

Les récepteurs :

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caractéristiques de l'interaction :

c'est une interaction entre une protéine et autre molécules, elle est donc spécifique, elle est aussi réversible, la diminution de concentration de la molécule signale entraîner une dissociation du complexe récepteur ligants, il y a arrêt du signal.

Effet de la fixation :

La fixation du ligants entraîne un changement de conformation et propriétés biochimiques du récepteur, le récepteur peut à son tour modifier les molécules de la cellule, la modification de molécules déjà présentes dans la cellule peut donner des effets à court terme. La modification des facteurs de transcription peuvent donner des effets à long terme, ces effets sont réversibles, en générale, l’effet s'arrêtent quand le signal s'arrête. Dans certains cas, en un établissement de boucle de rétro contrôle positif qui permette un effet stable même quand le signal a disparu, ces boucles de rétro contrôle ne sont pas irréversibles, les nouveaux signaux peut les arrêter.

Désensibilisation :

dans certains cas, les cellules exposées de manière prolongée à un signal présente une réponse qui diminue, ils deviennent moins sensibles au signal. Il y a deux mécanismes, soit la diminution du nombre de récepteurs soit l’inhibitions des réactions biochimiques déclenchées par le récepteur.

Signalisation par des récepteurs membranaires :

transduction du signal :

notion de transduction :

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la transduction du signal est un ensemble des réactions biochimiques qui permet de transmettre le signal depuis le récepteur jusqu'au effecteur= cible, ces afecteur peuvent être placé en trois catégories : des enzymes responsables d'une modification du métabolisme de la cellule, les protéines du cytosquelette responsable d'une modification de l'organisation de la cellule, des facteurs de transcription qui contrôle la différenciation et la multiplication cellulaire.

La réaction de transduction du signal permette d'amplifier le signal et la diffusion du signal dans la cellule et l'intégration de différents signaux.

Principaux mécanismes :

second messager :

ce sont de petites molécules dont la concentration varie après fixation du ligants sur son récepteur, elles sont généralement hydrosolubles et peut diffuser dans le cytosol. Pour faire varier la concentration, le signal peut agir sur la synthèse, sur la dégradation ou sur la localisation de la molécule. Les principaux seconds messagers sont l’AMPc et le calcium.

Réaction de phosphorylation et de dephosphorylation :

l'addition d'un groupement phosphates ou son retrait entraîne des changements dont les propriétés des protéines, ces réactions sont très fréquents au cours des phénomènes de transduction du signal.

Association de molécules :

à la suite d'un signal, des complexes macromoléculaires peuvent se former, il se forme notamment parfois des complexes associés à la partie cytosolique des récepteurs, on parle de plate-forme de signalisation. Dont se complexes se produisent de nombreux réaction biochimique.

Dissociation du complexe :

on peut aussi avoir dissociation du complexe.

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Proteolyse :

les réaction de proteolyse peut dégrader des protéines et donc l’inactiver, il peut y avoir simplement rupture du liaison peptidique avec libération d'un polypeptide actif .

Des récepteurs membranaires :

récepteur cannaux :

se sent des canaux contrôlés par un ligants, la fixation de la molécule de signalisation entraîne l'ouverture du canal, les ions passent dans le sens de gradient, ils peuvent modifier le potentiel de membrane et parfois donnée naissance à la propagation d'un potentiel d'action, il peut aussi y avoir entré de calcium qui est un messager secondaire.

Récepteur couplées à des enzymes :

récepteur a activités thyrosine-kinase :

la fixation du ligants active la partie cytosolique qui est une tyrosine, il y a alors phosphorylation de nombreux tyrosine de la portion cytosolique du récepteur, sur cette tyrosine kinases, viennent de fixer le nombre protéines avec formation d'une plate-forme de signalisation. La récepteur interagissent avec les facteurs de croissance, leurs stimulations favorisent la multiplication cellulaire. C'est récepteur ou les protéines qui transduisent le signal sont donc des oncogènes qui peuvent être inhibés par certains médicaments.

Récepteur associé à une tyrosine kinases :

l'activité tyrosine - kinases est porté par une protéine qui s'associe à la partie cytosolique du récepteur. Le récepteur se lient à des interleukines notamment impliqués dans les communications entre eux leucocyte, c'est récepteur sont important dans le contrôle des réactions immunitaires et inflammatoires.

Récepteur sérine-thrinoline –kinases :

la pension cytosolique de ses récepteurs présente une activité série-thrinoline -kinases, ce sont des récepteurs pour les molécules qui contrôlent notamment le développement embryonnaire.

Récepteur couplé aux protéinesG :

les protéines G couplé un récepteur sont des protéines G trimerique , la chaîne α Fixe le nucléotide, après fixation du ligants, il y a échange du GDP pour le GTP, il y a dissociation du complexe avec libération de la sous unité α , la sous unitéα Interagit avec une cible et modifie les propriétés biochimiques de cette cible, l'interaction avec la cible stimule l’hydrolyse du GTP, la protéine G se réassocie sous forme inactive liée au GDP , dans certains cas, les sous unités bêta, alpha peuvent aussi interagir avec une cible est soit un canal soient une enzyme ce qui nous ramène à l'un des deux cas précédents.

Signalisation des récepteurs intracellulaires :

récepteur nucléaire :

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ces récepteur sont des facteurs de transcription qui devienne active après liaison de la molécule de signalisation(demasquage/activation du site de liaison à l’ADN, parfois dèmasquage de la NLS).

fixation à une enzyme :

le récepteur du monoxyde d'azote est une guanilate cyclase qui est actif après fixation du NO.

Intégrations des signaux :

la réponse cellulaire et fonction de l'ensemble des signaux présents à un moment donné, elle est aussi fonction de l'ensemble des récepteurs présents dans une cellule. Cette fonction des récepteurs, une même molécule de signalisation peut avoir des effets inverses sur 2 types cellulaires.

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