Fiche de révision : Communication intercellulaire

📋 Plan du Cours

1. Principes de la communication cellulaire
2. Types de signalisation selon la distance
3. Ligands et codage du signal
4. Structure et familles des récepteurs
5. Transmission par les récepteurs membranaires
6. Signalisation Notch et interleukines
7. Voies intracellulaires spécialisées
8. Intégration de signaux multiples

📖 1. Principes de la communication cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Communication intercellulaire : Capacité d’une cellule à percevoir son environnement et à y répondre de façon coordonnée.
• Homéostasie : Ensemble des processus permettant à une cellule de maintenir un équilibre interne stable et constant malgré les variations de son environnement.

★ À maîtriser

📌 La communication juxtacrine implique un contact direct de membrane à membrane, tandis que la communication par ligand soluble utilise un messager libéré dans le milieu extracellulaire.

• Un ligand peut induire des réponses différentes selon le type cellulaire et le type de récepteur exprimé.

Compléments

• Les réponses cellulaires comprennent:
  • la production ou la sécrétion
  • la prolifération
  • la survie
  • la mort cellulaire
  • la différenciation

💡 Astuce mémo

Perception du signal → réponse coordonnée → maintien de l’homéostasie

📖 2. Types de signalisation selon la distance

🔑 Notions clés & Définitions

• Signalisation juxtacrine : Repose sur un contact direct de membrane à membrane et implique notamment des molécules d’adhérence comme Notch.
• Signalisation autocrine : Sécrétion par une cellule d’un signal soluble qui agit sur ses propres récepteurs, la cellule émettrice étant aussi réceptrice.
• Signalisation endocrine : Agit à longue distance grâce à la libération du ligand dans la circulation sanguine, comme pour les hormones telles que l’insuline.
• Signalisation paracrine : Utilise des médiateurs sécrétés à proximité de cellules cibles par des cellules voisines du même tissu, comme les facteurs de croissance.

💡 Astuce mémo

Juxtacrine, auto-, para-, endocrine : du contact à la longue distance

📖 3. Ligands et codage du signal

★ À maîtriser

📌 Les ligands liposolubles traversent librement la membrane et se lient à des récepteurs intracellulaires cytosoliques ou nucléaires, tandis que les ligands hydrosolubles ne traversent pas la membrane et nécessitent des récepteurs membranaires spécifiques.

Compléments

• Les ligands liposolubles comprennent: les hormones stéroïdiennes, les hormones thyroïdiennes, les ions, les lipides, les gaz comme le monoxyde d’azote et l’oxygène, les photons

• Les ligands hydrosolubles comprennent: les facteurs de croissance, les cytokines, les protéines membranaires ancrées à la membrane de la cellule émettrice

💡 Astuce mémo

Liposoluble : traverse la membrane ; hydrosoluble : récepteur membranaire

📖 4. Structure et familles des récepteurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Récepteur membranaire : Protéine transmembranaire comportant un domaine extracellulaire de liaison du ligand, un domaine transmembranaire et un domaine intracellulaire de transduction du signal.

📝 Points essentiels

• Les familles de récepteurs membranaires comprennent:
  • les récepteurs couplés aux protéines G
  • les récepteurs à activité enzymatique
  • les récepteurs canaux ioniques
  • les récepteurs dimères

💡 Astuce mémo

E-T-I : extracellulaire, transmembranaire, intracellulaire

📖 5. Transmission par les récepteurs membranaires

📝 Points essentiels

• Lorsqu’un neurotransmetteur se lie à un récepteur canal, le canal s’ouvre, des ions traversent la membrane du neurone postsynaptique et le potentiel membranaire est modifié.

• La liaison d’un ligand à un récepteur à activité enzymatique active son domaine kinase, qui peut autophosphoryler le récepteur ou phosphoryler une protéine messagère secondaire, souvent en consommant de l’ATP.

• 🔄 L’activation d’un récepteur dimère suit les étapes suivantes: dimérisation du ligand, rapprochement des deux sous-unités, changement de conformation, autophosphorylation des domaines intracellulaires, recrutement des protéines d’ancrage

• Dans un RCPG, la liaison du ligand change la conformation du récepteur, recrute une protéine G, active une enzyme transmembranaire voisine et déclenche une cascade de signalisation.

💡 Astuce mémo

Canal, kinase, dimérisation, protéine G : quatre modes de transmission

📖 6. Signalisation Notch et interleukines

★ À maîtriser

• La voie JAK-STAT des récepteurs aux cytokines comprend l’autophosphorylation du récepteur, l’autophosphorylation de JAK, la phosphorylation de STAT par JAK, la libération et la dimérisation de STAT-P, sa translocation nucléaire, sa fixation aux promoteurs et l’induction de la transcription des gènes cibles.

• Dans la signalisation Notch, le contact entre Notch et Delta permet un clivage extracellulaire puis un troisième clivage intracellulaire de Notch, libérant son domaine intracellulaire qui entre dans le cytosol et déclenche une cascade de différenciation.

Compléments

• La famille des récepteurs aux cytokines comprend 3 protéines JAK, de JAK1 à JAK3, et 6 types de STAT, de STAT1 à STAT6.

💡 Astuce mémo

JAK → STAT → dimérisation → noyau → transcription

📖 7. Voies intracellulaires spécialisées

★ À maîtriser

• Les hormones stéroïdiennes dérivées du cholestérol traversent la membrane, se lient à un récepteur cytoplasmique ou nucléaire, puis le complexe récepteur-hormone agit sur l’ADN et favorise la transcription de gènes.

• Dans les photorécepteurs, la lumière active la rhodopsine, le trans-rétinol active la transducine, la transducine active PDE6, PDE6 hydrolyse le GMP cyclique, les canaux Na+/Ca++ se ferment, le calcium intracellulaire diminue et la membrane s’hyperpolarise.

Compléments

• Les photorécepteurs de la rétine comprennent deux catégories, les cônes et les bâtonnets, qui transmettent l’information lumineuse aux neurones puis au cerveau.

💡 Astuce mémo

Hormone stéroïdienne : transcription nucléaire ; photon : fermeture des canaux et hyperpolarisation

📖 8. Intégration de signaux multiples

★ À maîtriser

📌 Le tri des signaux dépend de l’expression différentielle des récepteurs et des effecteurs, car toutes les cellules n’expriment pas les mêmes récepteurs et toutes les cascades ne se déroulent pas simultanément.

• La convergence des signaux peut nécessiter la phosphorylation d’une même protéine par deux voies ou l’association en dimère de deux protéines phosphorylées par des voies différentes.

• Le TNF-α peut influencer la prolifération, la survie, l’apoptose et la transcription, mais les voies préférentiellement sélectionnées dépendent du type cellulaire, du récepteur membranaire et des effecteurs intracellulaires exprimés.

Compléments

• Un RCPG peut activer les voies PKA, CAM-Kinase et PKC, tandis qu’un récepteur tyrosine kinase peut activer les voies MAP-Kinase et PKB.

💡 Astuce mémo

Convergence des voies → coopération des effecteurs → réponse cellulaire ajustée

📊 Tableaux de synthèse

Types de signalisation selon la distance