Physiologie des systèmes intégrés, les principes et fonctions

Que se passe-t-il si plusieurs types de récepteurs pour une même molécule informative se trouvent au niveau d'une même cellule ?

Dans le cas le plus simple d'une cellule ne possédant qu'un type de récepteur pour un messager chimique donné, plus la quantité de messager chimique sera important, plus la réponse de la cellule sera importante jusqu'à un maximum correspondant à un taux de saturation de 100% des récepteurs ou à la capacité maximale des mécanismes intracellulaires à se produire (la saturation correspondant au taux d'occupation du récepteur par le messager).

Dans le cas plus complexe ou la cellule possède plusieurs types de récepteurs pour une même molécule informative, la réponse de la cellule dépendra non seulement de la quantité de messager, mais aussi de l'affinité qu'aura le messager pour chacun des récepteurs (l'affinité correspond à la force d'attraction entre récepteur et messager chimique) et du nombre relatif d'un récepteur par rapport à un autre au niveau cellulaire. Ainsi, la réponse observée dépendra :

  • de la proportion de chaque type de récepteur,

  • de l'affinité de chacun des récepteurs pour le messager

  • de l'effet produit par la fixation du messager sur chaque type de récepteur.

Exemple

Bien que ce ne soit pas sa fonction principale, la mélatonine est une hormone qui agit sur les cellules musculaires lisses vasculaires.

Si on place ces cellules dans une solution que l'on enrichit progressivement de mélatonine, on constate que les cellules répondent en augmentant la force de contraction induite au préalable par la noradrénaline jusqu'à une certaine concentration de mélatonine et que l'effet s'inverse au-delà d'une concentration.

Ce phénomène est lié à la présence, sur ces cellules, de 2 types de récepteurs à la mélatonine, d'affinité et/ou de quantité différente et d'effets opposés.

Les récepteurs MT1 à forte affinité (ou en plus grande proportion) seront préférentiellement occupés à faible concentration de mélatonine et produiront un renforcement de la contraction alors que les récepteurs MT2 à faible affinité (ou en plus faible proportion) ne seront occupés que pour une plus forte concentration et produiront un relâchement.

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