Dans un organisme multicellulaire, les cellules influencent constamment le comportement les unes des autres — déclenchant la croissance, arrêtant la division, modifiant quels gènes sont exprimés — sans avoir besoin d'être physiquement reliées ou de se toucher. La signalisation cellulaire est le terme général pour désigner comment cela se produit : une cellule émettrice libère un messager chimique, ce messager voyage jusqu'à une cellule cible, et un récepteur situé sur ou dans la cellule cible reconnaît spécifiquement le messager et déclenche une réponse, le tout sans que les deux cellules aient besoin d'un contact physique direct pour que le message change véritablement le comportement de la cellule réceptrice.
Des portées de signalisation différentes pour des tâches différentes
La signalisation cellulaire opère sur plusieurs portées distinctes selon la tâche à accomplir. La signalisation endocrine libère des hormones dans la circulation sanguine, permettant à un signal de voyager dans tout le corps pour atteindre des cellules cibles éloignées, utile pour coordonner des processus plus lents et à l'échelle du corps entier comme la croissance ou le métabolisme. La signalisation paracrine libère un messager qui n'agit que sur les cellules voisines, utile pour coordonner l'activité au sein d'un tissu localisé sans que le signal atteigne des cellules éloignées et non concernées qui n'en ont pas besoin. Certaines signalisations se produisent par contact direct entre les protéines de surface de cellules adjacentes, sans qu'aucun messager ne soit libéré dans l'espace environnant. Quelle que soit la portée concernée, le même principe de base s'applique : c'est un signal chimique ou moléculaire, et non une force physique ou une connexion mécanique, qui porte réellement le message d'une cellule à une autre.
La spécificité d'un récepteur est ce qui donne du sens au message
Un messager chimique qui dérive près d'une cellule ne produit un effet que si cette cellule possède un récepteur conçu pour reconnaître et se lier spécifiquement à ce messager particulier — une cellule sans le récepteur correspondant est effectivement sourde à un signal auquel une cellule voisine dotée du bon récepteur répondrait fortement, même si les deux cellules baignent exactement dans le même environnement extracellulaire. Quand un messager se lie bien à son récepteur correspondant, cet événement de liaison déclenche une cascade de changements à l'intérieur de la cellule cible — souvent une chaîne de molécules de signalisation intermédiaires qui relaient et amplifient le signal d'origine — qui finit par changer ce que fait la cellule : quels gènes elle exprime, si elle se divise, ou comment son métabolisme évolue. C'est la spécificité du récepteur, et non la capacité du messager à atteindre physiquement une cellule, qui détermine quelles cellules reçoivent réellement un signal donné et agissent en conséquence.
Ce dont on n'est pas encore sûrs
Les grandes catégories de signalisation cellulaire — endocrine, paracrine et par contact — ainsi que le principe selon lequel la spécificité du récepteur détermine quelles cellules répondent à un signal donné, relèvent d'une biologie cellulaire bien établie. Ce qui reste un domaine de recherche substantiel et actif, c'est de cartographier le détail complet des cascades de signalisation intracellulaire qu'un récepteur donné déclenche, puisqu'un seul récepteur peut souvent activer plusieurs voies distinctes en aval selon le type cellulaire et le contexte, et les chercheurs travaillent encore à établir le tableau complet pour bon nombre de ces voies, en particulier quand les effets en aval d'un récepteur diffèrent notablement entre un tissu sain et des états pathologiques comme le cancer.
Ceci s'inscrit dans Signalisation cellulaire et voies des récepteurs, l'un des sept sujets de Biologie cellulaire, l'un des six domaines de Biologie, l'une des dix-sept matières sur lesquelles l'appli peut t'interroger.