Communication intercellulaire BIOLOGIE
Modalités de la communication
Les signaux de communication cellulaire sont banalisés dans tout l’organisme. de très rares exceptions près, on trouve en effet les mêmes signaux dans la plupart des tissus. La spécificité de leurs effets tient à la distribution des récepteurs dans les tissus cible et non aux propriétés chimiques intrinsèques des molécules signal. En conséquence, la distinction traditionnelle des signaux en fonction de leur rôle physiologique (hormone, médiateur du système nerveux, médiateur de l’immunité) n’a plus guère de sens. La plupart des signaux connus peuvent faire fonction de neuromédiateurs ou d’hormones, selon l’organe qui les produit et la manière dont ils parviennent à leur cible. Par exemple, la noradrénaline, la sérotonine, l’histamine, la somatostatine, l’hormone corticotrope (ACTH) peuvent être des hormones, qui contrôlent le système cardiovasculaire, les processus inflammatoires, la coordination des fonctions gastro-intestinales ou l’activité endocrinienne elle-même. Lorsqu’elles sont sécrétées par des neurones et agissent à l’intérieur du cerveau, ces mêmes molécules fonctionnent comme des neuromédiateurs; leurs effets dans le système nerveux ne sont pas nécessairement en rapport avec leurs actions périphériques.
On classe donc maintenant les signaux en fonction de leur rayon d’action, quelle que soit leur nature chimique. Les actions hormonales ou endocrines sont celles qui comportent un transfert d’information à relativement longue distance. Lorsqu’ils exercent cette fonction, les signaux sont libérés dans la circulation sanguine en concentrations suffisamment élevées pour être reconnus par des récepteurs situés à distance. Les actions paracrines sont des effets de proximité, impliquant la diffusion de faibles concentrations de signaux sur de courtes distances (les hormones gastro-intestinales, les neuropeptides du pancréas). Les actions autocrines peuvent également être rangées parmi les processus paracrines: dans ce cas, il s’agit de processus d’autostimulation (ou d’auto-inhibition) d’une cellule par ses propres signaux, qui aboutissent à amplifier ou à réprimer son activité sous l’effet de substances qu’elle a elle-même produites.
Enfin, la communication entre cellules nerveuses, les neurones, constitue un cas particulier d’actions paracrines. Dans ce cas, les signaux sont libérés dans un espace clos, la fente synaptique, délimitée par l’accolement des membranes de deux neurones, et n’agissent qu’à ce niveau, à des concentrations parfois élevées. Compte tenu de la banalisation des signaux, la communication à l’intérieur du cerveau doit évidemment être protégée de toute invasion non contrôlée de signaux périphériques; c’est la raison pour laquelle la plupart des signaux hormonaux sont empêchés de pénétrer dans le cerveau par une barrière chimique, la barrière hématoencéphalique, qui ne laisse passer que certaines molécules particulières.
Le rayon d’action des molécules signal dépend notamment des conditions de leur dégradation. Celle-ci est très rapide dans le système nerveux central et plus généralement dans le cas des sécrétions paracrines, grâce à un arsenal d’enzymes d’inactivation. Elle est plus lente dans le cas des communications à longue distance. Dans ce cas, elle dépend aussi de l’organisation spatiale des cellules à l’intérieur d’un organe. L’importance de ce dernier paramètre est évidente dans le cas du cerveau où la distribution des signaux dépend au premier chef de l’architecture des cellules nerveuses et de leurs prolongements (les axones qui aboutissent aux synapses et permettent ainsi un «adressage» précis du signal). Mais les autres tissus de l’organisme présentent aussi une organisation spatiale rigoureuse de leurs constituants cellulaires; la disposition des types cellulaires différents détermine leur accessibilité aux signaux paracrines. En outre, même dans le système nerveux, des signaux circulant plus ou moins librement (effets paracrines ou endocrines) relativisent les contraintes de l’architecture spatiale selon laquelle se relient les neurones.
