Ronéo communications cellulaires

UE9 - Hormonologie Reproduction
Pr Gilles LAMBERT
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Date : 01/03/2016
Plage horaire : 10h45 - 12h45
Promo : DFGSM3 2015/2016
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Ronéistes :
WIND Arthur
RASANDISONA RAVONJENA Nicolas
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Communications cellulaires
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I - Généralités
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II - Les récepteurs nucléaires
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III - Les récepteurs membranaires
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IV - Récepteurs couplés aux protéines G
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A.La voie AMPc/PKA
B.La voie IP3/PKC
C.Famille des protéines G
D.Effecteurs et seconds messagers
E. Modulation de la signalisation cellulaire
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V - Récepteurs enzymes
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A.Mécanismes d’activation des récepteurs tyrosine kinase
B.La voie de signalisation Ras/MAP kinase
C.PI3 kinase/Akt
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VI - Signalisation médiée par protéolyse
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VII - Physiopathologie des mécanismes de communication entre
cellules!
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I - Généralités
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Pour faire fonctionner un organisme multi-cellulaire, les cellules ont besoin de communiquer entres
elles. Cette communication est assurée par des signaux moléculaires extra-cellulaires sécrétés (les
hormones). En général, ces molécules vont donner une information à un récepteur membranaire
situé sur la membrane plasmique de la cellule cible. Ce récepteur peut être membranaire si le
signal est hydrophile (exemple : insuline). Si le signal est hydrophobe on a un récepteur
intracellulaire (exemple : hormones stéroïdiennes).!
En réponse à cette fixation, une cascade de signalisation (représentée sur le schéma par le triangle,
le rond et le carré vert) qui va aller dicter à des effecteurs des actions qu'ils vont entamer. Les
effecteurs sont des enzymes, des facteurs de transcription ou des protéines du cytosquelette.
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Il existe dans notre organisme 4 formes de transmission du signal :
- Une forme contact-dépendant : les cellules adjacentes s'informent l'une et l'autre et
s'envoient des signaux.
- Une forme paracrine : les cellules sécrètent des molécules qui vont agir non pas sur la
cellule directement voisine mais sur le micro-environnement l'entourant (le même tissu).
- La transmission synaptique : les neurones des cellules musculaires par exemple.
- La transmission endocrine : une cellule sécrète une substance « hormone » qui va agir à
distance sur un tissu cible en passant par le compartiment plasmatique/sanguin sur une cellule
cible. !
On va comparer dans ce tableau les avantages/inconvénients des différentes transmissions du
signal :
- Transmission synaptique : le signal agit sur la cellule voisine, l'espace entre les 2 cellules
est très limité et on n’a pas de dispersion du signal, qui a une durée de vie très courte.
- Transmissions paracrine et autocrine : le signal agit sur la cellule voisine ou la cellule elle-
même, durée de vie courte.
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- Transmission endocrine (concerne les glandes) : signal diffusé dans le sang, dans tout
l'organisme, le signal est très dilué, l'hormone a une durée de vie très très longue (cmb) et la
réponse est plus tardive.
Signal représenté par le point rouge. 2
formes de réponse au signal (même si l’on a
vu avant qu'il y avait 3 types d’effecteurs) :
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1)Soit la voie de signalisation (représentée
par les flèches roses) module la fonction
d'une protéine (exemple : une protéine du
cytosquelette était relâchée → elle se
contracte). On a déjà notre protéine; mais
elle change d'action. Ici nous avons une
réponse rapide car tout est déjà présent dans
la cellule pour permettre la réponse
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2) Soit il y a fabrication de protéine : on
induit la cascade de signalisation
(représentée par les flèches vertes) qui active le promoteur de gènes cibles → fabrication
d'ARNmessager et on va moduler la synthèse de protéine. Cependant, la réponse est
beaucoup plus lente car il doit y avoir une fabrication de la protéine.
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Dans le corps, chaque cellule (en bleu à gauche sur le schéma)
reçoit en même temps plusieurs signaux différents. Par exemple
ici schématisée une cellule et plusieurs signaux : si les signaux
A, B et C arrive sur la même cellule, cette cellule ne change pas
de mode de fonctionnement, elle continue à vivre.
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Si elle reçoit 2 autres signaux (D et E) → elle doit passer en
division cellulaire (mitose).
Si elle reçoit encore 2 autres signaux (F et G) → elle doit se
différencier (exemple : un fibroblaste → cellule musculaire).
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Il peut y avoir une absence de signal ou d'autres signaux qui indiquent à la cellule qu'elle doit
rentrer en apoptose pour laisser la place à d'autres cellules.
N'oubliez donc jamais qu'il n'y a pas qu'une seule hormone qui agit sur une cellule mais plusieurs
hormones en même temps.
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Nature des différentes molécules informatives
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Sur le plan physiologique, les molécules informatives peuvent être :
-Si l'on est dans une synapse, des neurotransmetteurs,
-Si ce sont des hormones, elles sont fabriquées par des glandes (tissus qui sécrètent des
mélanges protéiques, que ce soit endocrine, salivaire...). Sous le mode endocrine.
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On va distinguer :
→ Les hormones qui sont sous le contrôle du SNC (axe hypothalamo-hypophysaire, hormones
thyroïdiennes par exemple).
→ Les hormones hors du contrôle du SNC (exemple : insuline dont la sécrétion est régulée par le
glucose)
- Si l’on est dans un mode de transmission autocrine ou paracrine, on a affaire à des hormones de
croissance (chémokine, cytokine), donc des médiateurs de l'inflammation.
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Sur le plan chimique, les molécules informatives peuvent être :
- Gaz (NO, CO),
- Nucléotides,
- Lipides,
- Protéines/peptides (exemple : insuline).
On va donc les classer soit sur le plan physiologique (neurotransmetteurs, hormones) soit chimique.
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Prenons l'exemple de l’extrémité d'un neurone qui sécrète un neuromédiateur : l’acétylcholine.
Cette molécule va être amenée par les récepteurs des cellules endothéliales des parois vasculaires.
A partir de l'arginine (dans la cellule), il y a une enzyme (la NO synthase) va permettre la
formation de NO (gaz) sécrété qui va agir sur la cellule musculaire lisse. Ce même NO va permettre
la fabrication de GMPc et entraîner la relaxation des cellules musculaires lisses → vasodilatation.
(schéma ci-dessous)
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II - Les récepteurs nucléaires
Les hormones, il y en a que 2 types : celle
qui sont solubles dans les lipides →
hydrophobe"
celle qui sont soluble dans l'eau →
hydrophile
Pour les récepteurs nucléaires, on a un
signal hydrophobe qui traverse la
membrane (exemple : hormones
stéroïdiennes) et se lie de manière
spécifique et réversible à un récepteur
intracellulaire (2 mots que l'on doit savoir
selon Lambert). Cette liaison a lieu la plupart du temps dans le noyau ou dans le cytoplasme (sur
le schéma ci-dessous le récepteur inactif est en bas à gauche et le ligand reste la petite bille rouge).
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Cette liaison à cette hormone va entraîner un changement de conformation; en faisant cela le
récepteur peut recruter des co-activateur (en rose) et va être transloqué dans le noyau (s’il n'y est
pas déjà).
Ce récepteur et son ligand vont aller activer les promoteurs de gènes cibles, ils agissent comme
facteur de transcription en modulant la transcription d'ARNm codé par des gènes cibles. Les
signaux hydrophobes sont soit des stéroïdes soit des hormones thyroïdiennes. Tous les lipides
sont des signaux hydrophobes et agissent de la même manière que les hormones hydrophobes.!
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Ce mécanisme de récepteur nucléaire s'oppose aux récepteurs membranaires situés sur la membrane
plasmique (toujours différencier les 2 types de signalisation selon la nature de l'hormone).!
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Les signaux hydrophiles sont : des peptides/protéines ou des dérivés d'acide aminé.!
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