La communication cellulaire est l'ensemble des mécanismes qui permettent à une cellule, un tissu et un organisme de recevoir, interpréter et répondre aux signaux émis par d'autres cellules ou par son environnement. Il existe trois grandes classes de récepteurs selon leur localisation dans la cellule: membranaires, cytosoliques et nucléaires. Ils partagent le même principe fonctionnel: permettre à un signal issu de l'environnement d'être perçu et interprété par la cellule. Seuls ceux de la membrane plasmique sont ici détaillés. L'adhésion cellulaire L'adhésion entre cellules fait intervenir des processus de reconnaissance sélective, essentiels au développement puis au maintien d'un tissu, ainsi qu'à l'élaboration de processus de signalisation complexes, telle la réponse inflammatoire. Les sélectines, glycoprotéines de surface, vont ainsi permettre l'adhésion des globules blancs sur un site inflammatoire. Une fois l'adhésion réalisée, les immunoglobulines, sorte de carte d'identité de la cellule, vont permettre la coordination dans l'espace et dans le temps de la réponse immunitaire. Les mécanismes intracellulaires sous-jacents à ces phénomènes sont encore mal connus. Il n'en est pas de même pour d'autres récepteurs. Les types de récepteurs membranaires Hormones, neurotransmetteurs, cytokines et facteurs de croissance peuvent se lier à trois grands types de récepteurs membranaires, dits de classe I: les récepteurs-canaux, les récepteurs à sept domaines transmembranaires liés à des protéines G, et les récepteurs à un domaine transmembranaire possédant une activité tyrosine kinase. Dans le premier cas, la liaison spécifique induit l'ouverture d'un canal sélectivement perméable à certains ions (Na+ et K+ pour le récepteur nicotinique de l'acétylcholine, qui permet la contraction musculaire). Dans le deuxième cas, la liaison du signal va induire une modification de la conformation – dans l'espace – du récepteur. La nouvelle forme va pouvoir interagir avec une protéine G, formée de trois sous-unités, alpha, bêta et gamma. L'interaction provoque la dissociation du trimère, et l'unité alpha, principalement, après avoir lié une molécule de GTP, va activer ou inhiber une autre enzyme membranaire. C'est cette dernière enzyme qui va produire à l'intérieur de la cellule un nouveau signal, le second messager, responsable d'une cascade d'événements dont la somme, essentiellement sous la forme de modifications de phosphorylations de protéines, sera l'effet final du signal externe. On connaît actuellement plus d'une cinquantaine de récepteurs de cette famille et plus d'une dizaine de protéines G pouvant interagir avec au moins quatre grandes familles d'enzymes productrices de seconds messagers. Il existe une dernière famille de récepteurs, pour laquelle la liaison du signal extracellulaire, généralement un facteur de croissance, induit au niveau de la boucle intracytoplasmique une activité tyrosine kinase. La communication cellulaire Bien sûr, il existe de nombreuses interactions entre ces modes d'entrée d'un signal dans la cellule. Par exemple, certaines phospholipases C peuvent être directement activées après phosphorylation sur une tyrosine. Inversement, la phosphorylation d'un récepteur peut le rendre insensible au signal extracellulaire. Depuis quelques années, des progrès remarquables ont été accomplis dans la compréhension des mécanismes de communication cellulaire (émission de signaux, reconnaissance par des récepteurs et transmission des messages à l'intérieur de la cellule), qui sont communs à de multiples fonctions biologiques. Ces recherches ont profondément bouleversé les concepts de la physiologie, de l'embryologie, de l'immunologie et de la pathologie; il est bien établi maintenant que de nombreuses maladies résultent d'une perturbation de la communication cellulaire.