444 B IOLOGIE CELLULAIRE
blissement de communications à longue distance
entre cellules appartenant à des organes différents.
La description de ces phénomènes à l’échelle de
l’organisme et l’étude des mécanismes qui sont
mis en œuvre relèvent classiquement de la physiologie animale ou végétale, et débordent le cadre de
cet ouvrage. Cependant, ils présentent des aspects
cellulaires dont certains ont été évoqués dans les
chapitres précédents. Nous nous contenterons
donc ici de rappeler les principales notions relatives à la communication chimique entre les cellules. La communication à distance au sein d’un
organisme remplit deux fonctions essentielles.
• Elle permet tout d’abord de régler la croissance et le rythme de division des cellules, de façon
à assurer le développement harmonieux des tissus
et des organes. De plus, elle assure un contrôle
permanent du fonctionnement individuel de ces
derniers, de façon à adapter leur action aux
besoins de l’organisme ou aux variations du
milieu. Enfin, elle participe, chez les organismes
les plus complexes, à la nécessaire coordination
des activités des différents organes entre eux.
• Elle permet aussi, en particulier chez les
Animaux, d’établir un échange rapide d’informations entre parties parfois très éloignées de l’organisme. Celui-ci se réalise entre des organes
sensoriels percevant des stimuli chimiques ou
physiques, d’origine interne ou bien provenant du
milieu environnant, et d’autres organes, dits effecteurs, qui induisent une réaction adaptative et un
comportement parfois complexes.
Chez ces derniers, cette communication à distance met en jeu des substances chimiques, appelées transmetteurs, qui sont sécrétées par un type
cellulaire donné et sont perçues par d’autres cellules qui réagissent en conséquence. La transmission de cette information chimique prend
différentes formes qui peuvent être classées en
fonction de la distance que doit parcourir le transmetteur et donc de son mode de transport.
• Le mode de transmission endocrine ( signalisation hormonale) implique l’existence de glandes
spécialisées qui fabriquent et sécrètent des hormones (voir chapitre 9) ; celles-ci sont véhiculées par
le milieu intérieur et distribuées dans tout l’organisme. Seules certaines cellules-cibles répondent
au signal, après que ce dernier ait été reconnu par
des récepteurs de la membrane plasmique ou du
hyaloplasme (voir chapitre 13), selon qu’il s’agit
d’hormones polypeptidiques hydrophiles ou de
composés hydrophobes susceptibles de diffuser à
travers les bicouches lipidiques. Ces mécanismes
sont assez lents (plusieurs minutes, au minimum)
car ils nécessitent la diffusion de l’hormone dans
les liquides intersticiels, au départ et à l’arrivée,
ainsi que le transport sanguin. Il faut ajouter à ceci
le temps de réponse de la cellule-cible, qui peut
être long si des mécanismes d’expression génique
sont mis en jeu.
• Le mode de transmission paracrine implique
la sécrétion, par diverses cellules non organisées
en glandes, parfois isolées, de médiateurs à action
très localisée, c’est-à-dire agissant sur des cellulescibles proches des cellules émettrices. La diffusion
de ces signaux dans l’organisme est très réduite
(rayon d’action de l’ordre du millimètre) car ils
sont sécrétés en faibles quantités et sont ensuite
soit rapidement captés par les cellules-cibles, soit
détruits par des enzymes extracellulaires. Dans
cette catégorie de transmetteurs entrent en majorité les facteurs de croissance (ou cytokines), qui
sont des composés protéiques ayant la propriété
de stimuler la prolifération et la différenciation de
types cellulaires particuliers (voir chapitre 13). La
sécrétion d’histamine par les mastocytes, au cours
de la réaction inflammatoire, entre également dans
cette catégorie de processus (voir chapitre 6).
• Le mode de transmission synaptique met en
jeu des neurotransmetteurs sécrétés au niveau de
jonctions spécialisées appelées synapses chimiques, établies entre cellule sécrétrice et cellulecible. Ce type de communication est spécifique du
système nerveux, d’où le terme de neurotransmetteur. En raison de l’étroite relation existant entre
les deux partenaires concernés, ce dernier n’agit
que sur l’unique cellule-cible adjacente, ce qui
entraîne une très grande précision dans le transfert
de l’information. La contrepartie de ceci est que les
cellules nerveuses doivent présenter, pour
conduire l’information à longue distance, une
morphologie très particulière, caractérisée par des
prolongements cellulaires atteignant des tailles
considérables (plus d’un mètre de long). Ce sont
des signaux électriques parcourant à grande
vitesse ces prolongements qui entraînent la libération du neurotransmetteur au niveau de leur seule
terminaison ; les courants électriques mis en jeu
ont pour origine divers transporteurs ioniques
spécifiques portés par la membrane plasmique des
neurones (voir chapitre 6). Enfin, l’architecture
remarquable de ces cellules est en grande partie
déterminée par les éléments de leur cytosquelette
(voir chapitre 11).
blissement de communications à longue distance
entre cellules appartenant à des organes différents.
La description de ces phénomènes à l’échelle de
l’organisme et l’étude des mécanismes qui sont
mis en œuvre relèvent classiquement de la physiologie animale ou végétale, et débordent le cadre de
cet ouvrage. Cependant, ils présentent des aspects
cellulaires dont certains ont été évoqués dans les
chapitres précédents. Nous nous contenterons
donc ici de rappeler les principales notions relatives à la communication chimique entre les cellules. La communication à distance au sein d’un
organisme remplit deux fonctions essentielles.
• Elle permet tout d’abord de régler la croissance et le rythme de division des cellules, de façon
à assurer le développement harmonieux des tissus
et des organes. De plus, elle assure un contrôle
permanent du fonctionnement individuel de ces
derniers, de façon à adapter leur action aux
besoins de l’organisme ou aux variations du
milieu. Enfin, elle participe, chez les organismes
les plus complexes, à la nécessaire coordination
des activités des différents organes entre eux.
• Elle permet aussi, en particulier chez les
Animaux, d’établir un échange rapide d’informations entre parties parfois très éloignées de l’organisme. Celui-ci se réalise entre des organes
sensoriels percevant des stimuli chimiques ou
physiques, d’origine interne ou bien provenant du
milieu environnant, et d’autres organes, dits effecteurs, qui induisent une réaction adaptative et un
comportement parfois complexes.
Chez ces derniers, cette communication à distance met en jeu des substances chimiques, appelées transmetteurs, qui sont sécrétées par un type
cellulaire donné et sont perçues par d’autres cellules qui réagissent en conséquence. La transmission de cette information chimique prend
différentes formes qui peuvent être classées en
fonction de la distance que doit parcourir le transmetteur et donc de son mode de transport.
• Le mode de transmission endocrine ( signalisation hormonale) implique l’existence de glandes
spécialisées qui fabriquent et sécrètent des hormones (voir chapitre 9) ; celles-ci sont véhiculées par
le milieu intérieur et distribuées dans tout l’organisme. Seules certaines cellules-cibles répondent
au signal, après que ce dernier ait été reconnu par
des récepteurs de la membrane plasmique ou du
hyaloplasme (voir chapitre 13), selon qu’il s’agit
d’hormones polypeptidiques hydrophiles ou de
composés hydrophobes susceptibles de diffuser à
travers les bicouches lipidiques. Ces mécanismes
sont assez lents (plusieurs minutes, au minimum)
car ils nécessitent la diffusion de l’hormone dans
les liquides intersticiels, au départ et à l’arrivée,
ainsi que le transport sanguin. Il faut ajouter à ceci
le temps de réponse de la cellule-cible, qui peut
être long si des mécanismes d’expression génique
sont mis en jeu.
• Le mode de transmission paracrine implique
la sécrétion, par diverses cellules non organisées
en glandes, parfois isolées, de médiateurs à action
très localisée, c’est-à-dire agissant sur des cellulescibles proches des cellules émettrices. La diffusion
de ces signaux dans l’organisme est très réduite
(rayon d’action de l’ordre du millimètre) car ils
sont sécrétés en faibles quantités et sont ensuite
soit rapidement captés par les cellules-cibles, soit
détruits par des enzymes extracellulaires. Dans
cette catégorie de transmetteurs entrent en majorité les facteurs de croissance (ou cytokines), qui
sont des composés protéiques ayant la propriété
de stimuler la prolifération et la différenciation de
types cellulaires particuliers (voir chapitre 13). La
sécrétion d’histamine par les mastocytes, au cours
de la réaction inflammatoire, entre également dans
cette catégorie de processus (voir chapitre 6).
• Le mode de transmission synaptique met en
jeu des neurotransmetteurs sécrétés au niveau de
jonctions spécialisées appelées synapses chimiques, établies entre cellule sécrétrice et cellulecible. Ce type de communication est spécifique du
système nerveux, d’où le terme de neurotransmetteur. En raison de l’étroite relation existant entre
les deux partenaires concernés, ce dernier n’agit
que sur l’unique cellule-cible adjacente, ce qui
entraîne une très grande précision dans le transfert
de l’information. La contrepartie de ceci est que les
cellules nerveuses doivent présenter, pour
conduire l’information à longue distance, une
morphologie très particulière, caractérisée par des
prolongements cellulaires atteignant des tailles
considérables (plus d’un mètre de long). Ce sont
des signaux électriques parcourant à grande
vitesse ces prolongements qui entraînent la libération du neurotransmetteur au niveau de leur seule
terminaison ; les courants électriques mis en jeu
ont pour origine divers transporteurs ioniques
spécifiques portés par la membrane plasmique des
neurones (voir chapitre 6). Enfin, l’architecture
remarquable de ces cellules est en grande partie
déterminée par les éléments de leur cytosquelette
(voir chapitre 11).