Dans le monde des organismes multicellulaires, les interactions entre les cellules ne sont pas accidentelles mais sont essentielles à la santé et au développement des organismes. Ces interactions permettent aux cellules de transmettre efficacement des signaux et de communiquer sur les changements du microenvironnement, contribuant ainsi à maintenir les fonctions normales et l'équilibre physiologique des organismes. Qu’il s’agisse de connexions cellulaires stables ou d’interactions cellulaires transitoires, elles jouent un rôle indispensable dans différents processus physiologiques.
Des interactions cellule-cellule stables sont essentielles à l'adhésion cellulaire et au contrôle de la forme et de la fonction des tissus. La plupart de ces interactions reposent sur des jonctions intercellulaires, qui sont des complexes de protéines assurant le contact entre les cellules voisines.
Les jonctions cellulaires assurent non seulement l'intégrité de la couche de cellules épithéliales, mais contribuent également à l'organisation des tissus.
Les jonctions serrées sont des complexes multiprotéiques qui relient étroitement les cellules du même tissu et empêchent le mouvement de l'eau et des molécules hydrosolubles entre les cellules. Ces jonctions dans les cellules épithéliales séparent également le liquide extracellulaire entourant leurs membranes apicale et basale. De plus, la perméabilité de ces connexions peut être affectée par des facteurs tels que la composition protéique, le type de tissu et la signalisation de cellule à cellule.
Parmi les trois types de jonctions d'ancrage, deux seulement sont impliquées dans les interactions cellule-cellule : les jonctions adhérentes et les desmosomes. Les jonctions adhérentes se trouvent dans une variété de cellules et leur fonction est de donner forme et tension aux cellules et aux tissus. En outre, les desmosomes constituent également un site clé pour la signalisation de cellule à cellule, contribuant ainsi au maintien de la force et de la résilience des cellules.
Les jonctions lacunaires sont le principal site de signalisation entre les cellules, permettant aux petites molécules de diffuser entre les cellules adjacentes. Chez les vertébrés, les jonctions lacunaires sont composées de protéines transmembranaires appelées connexines qui forment des pores hexagonaux qui permettent le passage des ions, des sucres et d'autres petites molécules.
Les globules blancs jouent un rôle essentiel dans la protection de l'organisme contre les menaces provenant de substances étrangères. Les interactions de ces cellules sont transitoires mais essentielles au déclenchement d’une réponse immunitaire. Lorsqu’une infection survient, les globules blancs doivent passer du sang au tissu affecté, un processus appelé extravasation.
La coagulation dépend de l'interaction entre les plaquettes en plus de la production de fibrine. En cas de lésion endothéliale, les plaquettes adhèrent immédiatement au tissu conjonctif exposé et libèrent des signaux pour recruter davantage de plaquettes pour participer.
Les interactions entre les populations bactériennes sont similaires à celles des cellules des tissus. Ils communiquent par le biais d'interactions physiques et de molécules de signalisation pour réguler mutuellement leur métabolisme et leur croissance. La formation de biofilm est un bon exemple, qui améliore la capacité des bactéries à s’adapter aux changements environnementaux.
Le cancer résulte souvent de la perte des interactions cellule-cellule. Les cellules normales ne peuvent pas se développer lorsqu’elles entrent en contact avec les cellules environnantes, mais les cellules cancéreuses perdent souvent ce mécanisme.
Les bactéries pathogènes nécessitent une interaction avec les cellules hôtes pour envahir. Ces interactions impliquent de fortes propriétés d’attachement qui permettent aux bactéries de s’attacher fermement à la surface de la cellule hôte.
La perturbation des interactions cellule-cellule peut entraîner l'apparition de diverses maladies. Par exemple, les maladies auto-immunes et le fonctionnement anormal des cellules provoquées par des mutations génétiques sont associées à des perturbations dans les interactions cellule-cellule.
Les connexions et interactions cellulaires dans le monde microscopique façonnent tous les aspects de nos vies. Alors, combien de secrets biologiques non résolus se cachent entre ces petites structures et fonctions ?