IJsbrand Kramer Mastère en Biologie-Médicale Universiteit van Utrecht, Pays Bas Thèse en Biologie Moléculaire Universiteit van Amsterdam, Pays Bas Stages Post doctoraux University of Washington, Seattle, Etats-Unis University College London, London, Royaume Uni Maitre de Conférences (lecturer) University College London, Department of Pharmacology, London, Royaume Uni

Thèmes de recherche: -Inflammation chronique (polyarthrite rhumatoïde) -Mécanismes moléculaires du cancer (dissémination des cellules dans l’organisme (INSERM U889) Thèmes d’enseignement: -chimiothérapie (à Londres) -biologie cellulaire (première année de Biologie) cours et rédaction d’un site web -signalisation cellulaire (troisième année de Biologie) cours et rédaction d’un ouvrage de référence

La cellule et sa membrane

10 13 cellules par être humain ( )

La notion de neurone (cellule nerveuse) vers 1900

Les cellules du sang: globules blancs et rouges

Les cellules épithéliales de l’estomac (agressées par les bactéries)

Les cellules épithéliales de l’intestin grêle

Les cellules musculaires (myocytes) innervées par les motoneurones

Cellules osseuses, plutôt espacées, restent en contact par de longs prolongements

Cellules sensorielles de la rétine

Les caractéristiques de la cellule

Hiérarchie Organisme Système d’organes Organe Tissu Cellule (+ Matrice Extracellulaire) Organites Micro domaines de protéines et de lipides Molécules Fonction spécifique (par exemple) -Contraction – muscle -Production des anticorps – cellules immunitaires -Frontière – épithélium et endothélium -Production des hormones – glandes endocrines -Transport des signaux –nerfs -Senseurs – le barorécepteur (vaisseaux, derme), photorécepteur (rétine)

communication

Communication par Substances solubles hormones neurotransmetteurs neuropeptides cytokines facteurs de croissance interleukines facteurs d’inflammation Cellules nerfs (par propagation d’un potentiel d’action) Image: Graham Johnson

La cellule est entourée par une membrane lipidique (appelée membrane plasmique)

La membrane plasmique est composée en particulier de phospholipides. Têtes polaires, interaction avec l’eau, queues apolaires (hydrophobes)

L’eau (en rouge) et les lipides (en bleu et jaune) ne se mélangent pas. La membrane plasmique est hydrophobe Seules les têtes de phospholipides (en bleu) peuvent interagir avec l’eau.

Cette image montre clairement l’absence d’eau dans la partie lipidique de la membrane plasmique

Lipides et eau sont son miscibles en présence d’un détergent. Les détergents ressemblent chimiquement aux phospholipides (tête polaire, queue apolaire)

Cholestérol: joue un rôle important dans l’étanchéité de la membrane

La membrane plasmique est une barrière efficace

l’intérieur de la cellule est un espace privilégié

Une cellule sans membrane est comme une cuisine sans murs ni toit, elle est exposée aux éléments environnementaux

Une cellule sans membrane aurait des difficultés à organiser son métabolisme

Elaboration de cloisons et enveloppes pour limiter l’influence de l’environnement et favoriser les métabolismes spécifiques

La sonnette, le boîte aux lettres et les portes permettent la communication entre l’intérieur et l’extérieur

Deux espaces: intérieur (privilégié) et extérieur

Les protéines membranaires assurent la communication entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule récepteurs, transporteurs, canaux et molécules d’adhérence

Un exemple extrême: la communication entre cellules permet à l’organisme de prendre conscience de la présence d’un prédateur et d’y réagir

nerf Le signal est rapidement envoyé par les nerfs (moelle épinière et nerfs crâniens) vers les organes concernés muscle squelettique cœur glande surrénale l’œil

adrénaline Le signal nerveux induit la libération d’adrénaline par la glande surrénale. L’adrénaline ainsi libérée prépare la cellule musculaire pour la fuite ou le combat

Gustave Doré Et c’est pourquoi Daniel a vaincu le lion

Intervention thérapeutique à trois niveaux