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Pour avoir une action concertée, les cellules de notre organisme doivent communiquer. Elles le font par des contacts membranaires et également par des médiateurs solubles (hormones, neurotransmetteurs et cytokines)

Une hormone est un messager chimique fabriqué par une glande endocrine, déversé dans le sang et qui est véhiculé à distance jusqu’à des cellules cibles pourvu de récepteur spécifique à haute affinité (action des hormones à faible concentration).

Système endocrinien : il comprend des glandes purement endocrines (thyroïde), de glandes à la fois endocrine et exocrine (pancréas) et de glandes endocrines et nerveuses (hypothalamus).

Biochimiquement, les hormones peuvent être classées en deux grandes catégories :

-          les hormones hydrophiles, hormones dérivées des acides aminés (sérotonine), hormones peptidiques (glucagon et insuline) et hormones protéiques (LH et FSH). Ces hormones ne peuvent pas traverser la membrane de leurs cellules cibles, et se fixent donc sur des récepteurs membranaires. Elles font ensuite appelle à une transduction du signal par des 2^nd messagers (AMPc, IP3, DAG et Ca2+)

-          les hormones lipophiles capables de traverser la membrane plasmique et parfois même la membrane nucléaire de leur cellule cible. Ce sont des dérivés du cholestérol (testostérone) ou de la tyrosine (hormone thyroïdienne). Ces hormones se fixent sur des récepteurs cytoplasmiques ou nucléaires.

L’hormone peut traverser les 2 membranes et venir directement dans le noyau.

Séquence HSE/HRE : séquence d’ADN courte (16pb) et à caractère palindromique

-          A/B : interaction avec d’autres composants

-          C : se lie à l’ADN

-          D : adressage nucléaire

-          E : se lie à l’ADN

Lorsque la structure R est nucléaire, il est bloqué par le hsp90. Lorsque l’hormone arrive, il y a un échange avec le hsp90. Le complexe hormone/récepteur agit sur les séquences HRE/HSE (en particulier sur les doigts de zinc)

C’est un messager soluble, fabriqué par une cellule présynaptique. Il est libéré dans la fente synaptique et interagit sur des récepteurs spécifiques, à la surface des cellules postsynaptiques.

Dans 98% des cas, les éléments pré et postsynaptiques sont des neurones. Ce sont des sécrétions paracrines (cellule agissant sur une autre à faible distance).

SNC : cerveaux + moelle : agit sur les commandes, l’analyse…

SNP : ensemble des nerfs : transmission du signal nerveux

Le système nerveux est composé d’un ensemble de neurones et de cellules gliales (ces dernières assurent la survie du neurone : nutrition, immunité, protection contre les chocs…)

-          acétyle choline : 2 types de récepteurs : muscarmique et nicotinique. La dégradation de l’acétyle choline donne de la choline plus de l’acide éthylique. L’acétyle choline est le neurotransmetteur de la plaque musculaire.

-          Amines biogènes, composés d’amines dérivées de la tyrosine, du tryptophane et de l’histidine.

-          Certains acides aminés, par ex, le GABA, et des peptides (courtes séquences d’acides aminés, 15 au maximum), par ex les endorphines. Ils sont tout deux situés dans le SNC.

-          excitateur : dépolarisant : se traduit par l’entré dans le neurone d’ion Na+ ou Ca2+. Il y a une augmentation du potentiel (PPSE)

-          inhibiteur : hyperpolarisation : se traduit par la sortie de K+ ou par l’entré de Cl-. Il y a ainsi génération d’un PPSI, qui retarde l’arrivé d’un potentiel d’action

Les PPSI et PPSE sont en compétition. Si il y a plus de PPSE que de PPSI, il y a déclanchement d’un potentiel d’action :

-          ionotrope : à action immédiate. Le neurotransmetteur active une pompe, ayant pour effet de déclenché un PPSE ou PPSI.

-          Métabotrope : le neurotransmetteur active la protéine G, puis une cascade de phosphorylation, une activation d’enzyme, qui active ensuite les pompes ioniques (donc déclanchement d’un PPSE ou d’un PPSI)

On peut ainsi avoir tout type de neurotransmetteurs : ionotrope excitateur, ionotrope inhibiteur, métabotrope excitateur et métabotrope inhibiteur.

Ce sont des messagers solubles, fabriqués par une multitude de cellules différentes, agissant en paracrines ou autocrine. Les cellules cibles sont très variées. La majorité des cytokines sont mises en jeu dans les fonctions immunitaires.

Au niveau biochimique, les cytokines sont des glycoprotéines à faible poids moléculaire (entre 10 et 30 kDa). Elles sont secrétées à très faible concentration. En contrepartie, les récepteurs en sont très sensibles/affines. Au niveau biologique, il peut y avoir une activation autocrine (sur elle-même) ou paracrines (sur une cellule proche).

-          Qu’elles sont pléïotropique : une seule cytokine peut agir sur différentes lignées cellulaires.

-          Qu’elles ont des interactions entre cytokines, avec différents effets :

ð     synergie : 2 cytokines agissant sur une même cellule voient leurs effets s’amplifier (plus que la somme de l’action des 2 cytokines)

ð     antagoniste : 2 cytokines agissant sur une même cellule voient leurs effets diminuer (comparer à si les cytokines sont seules)

-          interleukines : communication entre immunocytes

-          interféron (α, β, γ), d’origine leucocytaire, possèdent une action antivirale

-          CSF (Colony Stimulating Factor) : activation des cellules souches du sang

-          TNF (Tumor Necrosis Factor) inducteur de l’apoptose

-          GF (Growth Factor) : activation de la mitose et de la différenciation cellulaire

-          Chemokines : chimiotactismes, attraction cellulaire

-          Récepteur membranaire. Ils sont constitués de plusieurs chaines. On distingue en général une sous-unité propre (qui ne reconnaît qu’une seule cytokine) et une sous unité partagé (qui reconnaît plusieurs cytokines). Cela permet de diminuer le nombre de récepteurs (il y a environ 200 cytokines différentes !)

-          Transduction :

ð     Phospholipase C, PKA, AMPC (voie classique)

ð     Propre Jak/STAT. Jak : janus kinase. Suite à la fixation d’une cytokine, il s’auto phosphoryle, puis transfère son phosphate sur STAT, qui peuvent ensuite formés des dimères, et s’associera enfin avec une protéine de liaison de l’ADN (p48, par exemple), et agira finalement au niveau transcriptionnelle.

S’il y a une mutation au niveau d’un récepteur ou d’une cytokine, il y aura un effet très important au niveau clinique.

	Hormones	Neurotransmetteurs	Cytokines
Source	Glandes endocrines	Cellules présynaptique	Immunocytes
Nature biochimique	Hydrosoluble ou liposoluble	Acétyle choline, acide aminé, peptide ou protéine	Glycoprotéine de faible poids moléculaire
Mode d’action	Endocrine	Paracrines	Paracrines, autocrine
Localisation du récepteur	Membrane ou cytoplasme/nucléaire	Membrane des cellules postsynaptiques	Membrane plasmique
Mécanisme de transduction	Voie PKa ou PLC Récepteur : transrégulateur	Ionotrope Métabotrope	Voie de transduction classique Voie Jak/STAT