La communication cellulaire est un processus composé de communication intercellulaire et intracellulaire. Ainsi, les informations sont d'abord échangées entre les cellules via des substances messagères. Au sein de la cellule, le signal est alors transmis et même amplifié via des récepteurs et des messagers secondaires.
Qu'est-ce que la communication cellulaire?
La communication cellulaire est un processus composé de communication intercellulaire et intracellulaire. La communication cellulaire est utilisée pour relayer des stimuli externes en transmettant des signaux entre les cellules et à l'intérieur des cellules. La transduction du signal externe se produit via des messagers spécifiques tels que hormones, neurotransmetteur- transduction de stimulus électrique à médiation ou à médiation ionique, surface liée aux cellules molécules, ou des substances de poids moléculaire élevé dans l'espace intercellulaire. Les signaux pénètrent à l'intérieur de la cellule via des récepteurs ou ce que l'on appelle des jonctions lacunaires et y déclenchent une cascade de réactions, selon la voie de transmission. Ainsi, des seconds messagers (substances messagères secondaires) se forment dans la cellule, qui transmettent le signal au site cible et l'amplifient en même temps. L'amplification du signal se produit parce qu'un signal externe entraîne la formation d'un grand nombre de seconds messagers. Contrairement à la communication intercellulaire, dans la communication intracellulaire, les signaux sont traités dans la cellule et convertis en réaction. Ici, les informations ne sont pas transmises de cellule en cellule, mais sont transmises par des messagers chimiques sous amplification au site cible cellulaire. L'ensemble de ce processus de communication intracellulaire est également connu sous le nom de transduction de signal.
Fonction et tâche
Dans les organismes multicellulaires, la communication intracellulaire traite les signaux transmis par les messagers extracellulaires ainsi que par les stimuli externes (audition, vision, odeur). La transduction du signal régule les processus biologiques importants tels que gène transcription, réponse immunitaire, division cellulaire, perception de la lumière, perception des odeurs ou contraction musculaire. Le début de la communication intracellulaire est déclenché par des stimuli extracellulaires ou intracellulaires. Les déclencheurs extracellulaires comprennent hormones, facteurs de croissance, cytokines, neurotrophines ou neurotransmetteurs. En outre, les influences environnementales telles que les ondes lumineuses ou sonores sont également des stimuli extracellulaires. Intracellulairement, calcium les ions déclenchent souvent les cascades de transduction du signal. Les signaux extracellulaires sont d'abord captés par des récepteurs situés dans la cellule ou dans le membrane cellulaire. Une distinction est faite entre les récepteurs cytosoliques et membranaires. Les récepteurs cytosoliques sont situés dans la cellule dans le cytoplasme. Ils représentent des cibles pour les petits molécules qui peut facilement passer à travers le membrane cellulaire. Ceux-ci incluent les stéroïdes, les rétinoïdes, carbone monoxyde et l'oxyde nitrique. Par exemple, les récepteurs stéroïdiens, une fois activés, assurent la formation de seconds messagers responsables des processus de transcription. Les récepteurs liés à la membrane sont situés dans le membrane cellulaire et ont à la fois des domaines extracellulaires et intracellulaires. Pendant la transduction du signal, le signal molécules arrimez au domaine extracellulaire du récepteur et, en modifiant sa conformation, assurez-vous que le signal est transmis au domaine intracellulaire. Là se déroulent alors des processus biochimiques qui permettent à une cascade de seconds messagers de se former. Les récepteurs membranaires sont divisés en trois groupes, les canaux ioniques, les récepteurs couplés aux protéines g et les récepteurs couplés aux enzymes. Parmi les canaux ioniques, il existe à nouveau des canaux ioniques ligand-dépendants et voltage-dépendants. Ce sont des transmembranes protéines qui sont activées ou désactivées en fonction du signal, modifiant ainsi la perméabilité à certains ions. Un récepteur couplé aux protéines g, lorsqu'il est activé, provoque la décomposition de la protéine G en deux composants. Ces deux composants sont actifs et assurent la transmission du signal en formant certains seconds messagers. Les récepteurs couplés aux enzymes sont également des récepteurs liés à la membrane qui libèrent le enzymes lié à eux lors de la transmission du signal. Ainsi, il existe six classes de récepteurs liés aux enzymes. En fonction du récepteur activé, les signaux correspondants sont transduits. Par exemple, le récepteur tyrosine kinase représente le récepteur de l'hormone insuline. Ainsi, l'effet de insuline est médiée via ce récepteur. Certaines cellules sont connectées via ce que l'on appelle des jonctions gap. Les jonctions gap sont des canaux entre les cellules voisines et représentent une forme de communication intracellulaire. Lorsqu'un signal atteint une cellule particulière, les jonctions d'intervalle assurent sa propagation rapide dans les cellules voisines.
Maladies et troubles
Des perturbations de la communication intracellulaire (transduction du signal) sont possibles à de nombreux points du processus de transduction du signal et peuvent décomposition cellulaire effets. De nombreuses maladies résultent d'une efficacité insuffisante de certains récepteurs. Si les cellules immunitaires sont affectées, des déficits immunitaires surviennent en conséquence. Maladies auto-immunes et les allergies sont causées par le traitement défectueux des processus de transduction de signaux intracellulaires. Mais des maladies telles que diabète mellitus ou artériosclérose sont aussi souvent le résultat de récepteurs inefficaces. Dans diabète, par exemple, il peut y avoir suffisamment insuline. Cependant, en raison de récepteurs d'insuline manquants ou inefficaces, résistance à l'insuline existe dans ce cas. En conséquence, encore plus d'insuline est produite. Finalement, le pancréas peut devenir épuisé. De nombreuses maladies mentales peuvent également être attribuées à des perturbations de la communication cellulaire intracellulaire, car dans de nombreux cas, la transmission du signal n'est pas suffisamment assurée par des récepteurs insuffisamment efficaces pour les neurotransmetteurs. Les neurotransmetteurs jouent également un rôle important dans maladie mentale. Par exemple, les chercheurs étudient quels troubles des processus complexes de transmission de signaux peuvent conduire à des maladies telles que Dépression, manie, trouble bipolaire ou schizophrénie. Les causes génétiques peuvent également conduire à une perturbation de la communication intracellulaire. Un exemple particulier de troubles héréditaires concerne les jonctions lacunaires. Comme mentionné précédemment, les jonctions d'intervalle sont des canaux entre les cellules voisines. Ils sont formés par transmembrane protéines appelés complexes de connexine. Plusieurs mutations de ces complexes protéiques peuvent conduire à profond perte auditive ou même la surdité. Leur cause réside dans la fonction défectueuse des jonctions lacunaires et la perturbation qui en résulte dans la communication cellulaire.
