Communication intracellulaire part 1 Flashcards
principe transmission cellulaire
Une cellule de signalisation produit une molécule signal et le sécrète à l’extérieur de la cellule. Ce messager, soluble ou non, diffuse Il y a une interaction entre le messager et le récepteur protéique de la cellule-cible, qui déclenche une action intracellulaire chez la cellule-cible : c’est la transduction.
different types signalisation endocrine paracrine autocrine neuronales
Endocrine : sécrétion à l’intérieur de l’organisme, diffusion longue distance via le sang, à faible concentration (10-8 Mol), action lente (s, mn). Message public, nécessité de récepteurs spécifiques. Ex : les hormones.
- Paracrine : sécrétion dans le milieu extracellulaire, diffusion passive limitée au cellules voisines. Ex : Facteurs de croissance et cytokines.
- Autocrine : action d’un médiateur local de la cellule de signalisation sur elle-même. Ex : Facteurs de croissance et cytokines.
- Neuronales (ou synaptique) : sécrétion dans la synapse, distance très courte mais axone, forte concentration (10-4 Mol), action rapide (ms). Ex : Neurotransmetteurs comme l’acétylcholine ACh.
mediateur soluble dans l’eau
Ces médiateurs sont hydrophiles, ils restent à l’extérieur de la cellule. Leur récepteur possède un domaine extracellulaire sur lequel le médiateur se fixe entrainant la transduction du message à l’intérieur de la cellule et une action sur les protéines du cytosol. Ils sont rapidement dégradés (min, s, ms).
Ex : Neurotransmetteurs, majorité des hormones
mediateur non soluble dans l’eau
Ces petits médiateurs sont hydrophobes ou lipophile s’associent avec une protéine de transport hydrophile pour diffuser dans le cytosol. L’activation du récepteur intracellulaire déclenche une régulation de l’expression des gènes. Ils dégradés plus lentement (h, jrs).
Ex : hormones stéroïdes et thyroïdiennes (thyroxine)
cycle de vie neurotransmetteur et hormone
neuro :
synthese - stockage vesiculaire - liberation via exocytose (fente synaptique) puis soit recapture par endocytose soit liaison avec le recepteur puis degradation soit degradation direct
demi vie = 50-300ms
hormone :
synthese - stockage vesiculaire ou non - liberation via exocytose (plasma du sang) -
liaison avec le recepteur puis degradation
demi vie = 5-30min
agoniste et antagoniste
et application clinique
• Les agonistes se fixent sur les récepteurs et induisent une réponse analogue à celle du ligand naturel.
Ex : La nicotine se fixe sur le récepteur à acétylcholine nAchR.
• Les antagonistes se fixent sur les récepteurs sans déclencher de réponse, mais empêchant la fixation du ligand.
Ex : Le curare se fixe sur le récepteur à acétylcholine nAchR
Application clinique : Les anti-histaminiques antagoniste du neurotransmetteur histamine. Les β-bloquants, antagonistes de l’adrénaline, se fixent sur les récepteurs β- adrénergiques des cellules cardiaques du cœur : après un infarctus.
Exemple anta et ago du prostérone
La progestérone est une hormone stéroïde. Le Lévornogestrel et le mifépristone ont une structure 3D très proches, avec 4 cycles carbone.
- le Lévornogestrel ou « pilule du lendemain », est un agoniste de la progestérone, il bloque l’ovulation, inhibe la fécondation et la nidation de l’ovule.
- le Mifépristone (RU486, pilule abortive) est un antagoniste de la progestérone. Il provoque des contractions utérines et donc un avortement.
different type mediateur
hormone polypeptide
• Les hormones polypeptidiques, synthétisées par des glandes endocrines (hypothalamus, thyroïde, testicules…), permettent la communication hormonale.
L’insuline est une hormone soluble pancréatique, constituée de plus de 50 acides aminés regroupés en deux chaines. Elle permet contrôle l’homéostasie du glucose. Elle est secrétée si la glycémie est >6.10-3 Mol et a un effet hypoglycémiant.
Le diabète de type I (10%) est une maladie auto-immune héréditaire, détruisant les cellules β des îlots de Langerhans qui sécrètent l’insuline. Il n’y a plus de messager.
Le diabète de type II (90%) est une maladie métabolique liée à la malnutrition. Il y a une désensibilision à l’insuline affectant les récepteurs. Le messager n’agit plus.
different type mediateur
facteur de croissance, cytokine, neurotransmetteur
- Les facteurs de croissance : synthétisé par de nombreux tissus, permette la prolifération et la survie cellulaire.
- Les cytokines : produites par les cellules immunitaires, sont des médiateurs de l’inflammation.
- Les neurotransmetteurs : produits par le système nerveux, permettent la communication neuronale(excitation ou inhibition postsynaptique).
different type mediateur
Gaz dissous
• Les gaz dissous : synthétisés par les système nerveux, cardiovasculaire et immunitaire.
Ces gaz (NO ou CO) interviennent directement dans des réaction chimiques en traversant la membrane, sans intervention de récepteurs. Ils sont toxiques à forte concentration.
Ce sont des messagers locaux (1/2 vie de 5 à 10s), action paracrine. Ils permettent :
- l’activation des macrophages du système immunitaire.
- De faire diminuer le tonus vasculaire grâce au relâchement des muscles lisses qui entourent les
cellules endothéliales des vaisseaux sanguins. Le NO produit par les cellules endothéliales diffuse dans les cellules musculaires active une enzyme guanylate cyclase faisant augmenter le taux de GMPc. Il y a alors vasodilatation et une diminution du tonus vasculaire. Le Viagra agit aussi sur le taux de GMPc.
recepetur et mediateur specificite
acetyl choline avec diff recepteur
Le destin cellulaire dépend de la combinaison de signaux présents dans un temps donné.
Une même molécule de signalisation peut induire des réponses différentes. Il faut connaitre le type de récepteur et le tissu pour connaitre l’action du messager :
- L’acétylcholine se fixe sur les récepteurs nicotinique nAChR des muscles squelettiques et entraine leur contraction.
- Sur les récepteurs muscariniques mAChR des muscles cardiaques, l’acétylcholine diminue leur contraction.
- Sur le récepteurs muscariniques mAChR des glandes salivaires, l’acétylcholine déclenche la sécrétion de salive.
cascade signalisation
Un signal extracellulaire (médiateur, ligand) active un récepteur déclenche une transduction complexe avec une cascade de signalisation intracellulaire :
- Transfert physique du signal
- Modulation du signal
- Amplification du signal
- Distribution divergente soit une réponse Rapide (mn, s, ms) avec modification des protéines dans le
cytosol (régulation des voies métaboliques, modification du cytosquelette.
- Ou une réponse plus lente (h, mn) avec régulation de l’expression génique
4 classes de recepteurs
- Les récepteurs nucléaires intracellulaires
- Les récepteurs membranaires couplés à un canal ionique
- Les récepteurs membranaires couplés à une protéine G
- Les récepteurs membranaires couplés à une enzyme
recepteur nucleaire intracell
Ils se situent dans le cytosol ou le noyau, sont activés par des médiateurs liposolubles qui diffusent à travers la membrane plasmique. Ils vont réguler l’expression génique à travers la séquence régulatrice HRE
Cascade de signalisation : le ligand (ex : hormone stéroïde) traverse la membrane plasmique et se lie à son récepteur, et modifie sa conformation. L’assemblage ligand-récepteur pénètre dans le noyau via les pores et se lie à la partie régulatrice de l’ADN (et non à la partie codante) : activation ou inhibition de la transcription.
structure g des recepteurs nucelaires
5 domaines
- Domaine A/B, de longueur variable, agit comme un facteur de régulation de la transcription
- Domaine C de fixation à l’ADN (en doigt de zinc, le Zn permet le repliement)
- Domaine D dit « charnière » impliqué dans le changement de conformation du récepteur
- Domaine E de fixation du ligand (typiquement une hormone)
- Domaine F de signalisation nucléaire ou NLS
