CHAPITRE 9
Communication chimique


1. Sémiomolécules et modulation d'activité

1.1. Généralités

1.2. Phéromones - allélomones - allomones

1.3. Systèmes endocrine, paracrine et autocrine

1.4. Signalisation intracellulaire - mode intracrine

1.1. Généralités

La transmission d'information est essentielle à la coordination et à la modulation des différentes activités des systèmes biologiques, tant au niveau organismique que cellulaire. Chez les animaux, la transmission et l'intégration des informations s'effectuent par voie nerveuse (potentiel d'action, voir chapitre 8) et par voie chimique, faisant intervenir une variété de substances exerçant des effets modulateurs sur l'une ou l'autre activité de systèmes cellulaires cibles. L'ensemble de ces composés, que l'on pourrait regrouper sous le terme général de "sémiomolécules" (gr. semios : signal) ou "molécules - signal" intervient dans le contrôle d'une très large variété de processus, non seulement au sein d'un organisme mais aussi entre différents organismes (figure 9-1). Certains ont ainsi distinguer dans ce cadre des endomones et des ectomones pour différencier les modulateurs agissant au sein d'un organisme de ceux agissant entre organismes.

Figure 9-1 (18744 octets)

Figure 9-1 : Communication chimique : classification des sémiomolécules et des systèmes de signalisation.

1.2. Phéromones - allélomones - allomones

Les ectomones sont elles-mêmes divisées en phéromones et allélomones selon qu'elles agissent sur des individus d'une même espèce ou sur des individus d'espèces différentes. Dans ce dernier cas, l'effet obtenu peut être bénéfique au seul émetteur, au seul récepteur ou à l’émetteur comme au récepteur. Lorsque la molécule - signal bénéficie au seul émetteur, elle porte le nom allomone.

Ainsi, les molécules odorantes émises par les femelles de papillons comme attractants sexuels peuvent être considérées comme des phéromones. Par contre, les molécules odorantes émises par les putois pour éloigner les prédateurs seraient des allomones. Ce n'est pas le cas du CO2 et de l'acide lactique qui attirent les moustiques sur l'homme, celui-ci ne retirant aucun bénéfice de l'interaction. Ces molécules doivent donc être considérées dans le cadre présent comme des allélomones.

1.3. Systèmes endocrine, paracrine et autocrine

Les endomones incluent toutes les sémiomolécules agissant au sein d'un individu. Primitivement limitée aux seules hormones, cette catégorie s'est largement étendue, regroupant maintenant des quantités de molécules agissant dans les cadrages et suivant les modalités les plus divers. En restant simple, on pourrait utilement distinguer un mode d’action endocrine d'un mode paracrine.

Dans le mode endocrine, les modulateurs sont sécrétés dans le flot sanguin. Ils peuvent dès lors exercer leurs effets sur leurs cellules - cibles parfois à grande distance. Les hormones sont les modulateurs les plus importants de ce système. Elles sont généralement sécrétées par des cellules spécialisées regroupées en glandes appelées endocrines pour les distinguer des glandes exocrines sécrétant leur production soit directement à l'extérieur soit dans la lumière du tube digestif par exemple (cfr. chapitre 5). A côté des hormones, on distingue souvent des parahormones, modulateurs pouvant être sécrétés dans le flot sanguin par différents types de cellules non groupées en glandes endocrines.

Dans le mode paracrine, les modulateurs sont sécrétés par des cellules dans l'espace extracellulaire environnant et agissent localement sur des cellules - cibles toujours très proches. Pourraient être considérés comme faisant partie de ce système les interleukines, les interférons et autres "chémokines" souvent regroupés sous le terme général de cytokines (cfr. section 3.5 et chapitre 10) mais aussi les agents intervenant dans la transmission et la modulation des signaux nerveux (cfr. neurotransmission, chapitre 8) ou encore les eicosanoïdes (prostaglandines et autres, cfr. section 3.5). Bon nombre de ces substances peuvent agir non seulement sur des cellules voisines mais aussi sur les cellules émettrices. Certains ont qualifié ce mode d’action d’autocrine. Certaines de ces substances peuvent par ailleurs atteindre des cibles par voie sanguine (mode endocrine). Il est dès lors parfois difficile de classer certains modulateurs parmi les hormones, les parahormones ou les modulateurs locaux. Ainsi par exemple, les prostaglandines (cfr. section 3.5) sont considérées comme des hormones par certains, comme des parahormones par d’autres et essentiellement comme des modulateurs locaux par d’autres encore.

1.4. Signalisation intracellulaire - mode intracrine

Les modalités endocrine, paracrine et autocrine font intervenir des modulateurs agissant sur des cellules - cibles via les espaces extracellulaires. Pour être complet, il y a lieu de considérer qu'il existe également un système de signalisation et de communication intracellulaire ; les modulateurs agissant ici en un mode que l’on pourrait qualifier d’intracrine. Interviennent dans ce cadre tous les "seconds messagers" communiquant à différents systèmes intracellulaires des signaux venus de l'extérieur (cAMP, DAG, IP3, cGMP, Ca++ etc.…) mais aussi les protéines d’adressage ou les systèmes de cascade de phosphorylations tels que MAP kinases et autres (voir plus loin, section 5).

Envisageons maintenant brièvement certains de ces systèmes. Nous nous concentrerons ici sur les endomones. Les ectomones seront envisagées brièvement dans le cadre de leurs effets spécifiques en relation avec l'étude des organes des sens (chapitre 8) ou des relations organisme - environnement en général (chapitres 11 à 13).


Index général
Index de la page
Début page