Que sont les jonctions lacunaires?
Les jonctions sont des canaux cylindriques entre des cellules animales qui permettent à de petites molécules et à des ions de passer de l'intérieur d'une cellule à l'intérieur de la cellule adjacente. Lorsqu'elles se trouvent dans des cellules végétales, des structures similaires sont appelées plasmodesmes. Sans ces passages, le matériau ne pourrait pas traverser la membrane plasmique, qui sépare l'intérieur de la cellule de l'extérieur. Les jonctions lacunaires aident les cellules à communiquer rapidement des signaux chimiques et électriques et à atteindre l'homéostasie, ou l'équilibre physiologique.
Les jonctions lacunaires ne laissent passer que des ions, ou des particules chargées, et de petites molécules pouvant atteindre environ 1 000 daltons dans la cellule suivante. Contrairement aux autres canaux cellulaires, les jonctions gap ne limitent pas le type de matériau transmis de cellule à cellule. Ces canaux se retrouvent dans la plupart des types de cellules animales, à l'exception des fibres du muscle squelettique et des cellules à circulation libre telles que les globules rouges et les lymphocytes en circulation.
Des jonctions lacunaires se forment lorsque deux connexons opposés, ou hémichannels, se rejoignent à travers l'espace intracellulaire ou l'espace entre deux cellules adjacentes. Près du canal, l’espace intracellulaire se rétrécit à environ 30 angstroms (1,2e-7in) à partir d’environ 200 angstroms (9,8e-7in) ou plus large. Les connexons sont des structures protéiques hexagonales composées de six protéines appelées connexines.
Les trois fonctions principales des jonctions sont les cellules endommagées, le couplage métabolique et le couplage électrique. Si une cellule est endommagée, il est important de l'isoler des autres cellules ou de tuer la mauvaise cellule afin que le défaut ne se propage pas. Les jonctions lacunaires communiquent les signaux de mort entre les cellules et se ferment en réponse à l'augmentation du taux de calcium intracellulaire et à un pH bas Il est proposé que des dommages à la communication entre les jonctions lacunaires provoquent le cancer, car les cellules perdent leur capacité à isoler et à tuer les cellules défectueuses. Des recherches sont en cours pour déterminer le degré d’implication de la jonction d’écart dans le cancer.
Les jonctions sont essentielles au bon fonctionnement de l'organisme en raison de leur rôle dans le couplage électrique. Lorsqu'ils permettent aux particules chargées, ou aux ions, de passer d'une cellule à l'autre, les ions provoquent un changement de la charge globale de la cellule. Si la charge de la cellule devient plus positive, on parle de dépolarisation. Si la cellule devient suffisamment dépolarisée ou suffisamment positive, elle provoque un potentiel d'action. Le potentiel d'action, à son tour, déclenche une vague rapide de signaux qui aboutit à une contraction musculaire. Les jonctions sont utilisées dans cette capacité dans le muscle lisse et le muscle cardiaque.
Le couplage électrique se produit également entre des neurones adjacents à des jonctions spécialisées appelées synapses électriques. Ces synapses électriques transmettent également des neurones à travers l'espace intracellulaire pour créer une dépolarisation, ou une charge plus positive dans le neurone adjacent. La signalisation électrique est beaucoup plus rapide que la signalisation chimique et peut offrir des signaux de transmission dans les deux sens.
Les jonctions lacunaires facilitent le couplage métabolique en permettant aux seconds messagers chimiques tels que les ions calcium et l'adénosine monophosphate cyclique - également appelé AMPc ou AMP cyclique - de passer dans le cytoplasme de la cellule adjacente. L'AMP cyclique est un agent chimique du second messager dérivé de l'adénosine triphosphate, plus communément appelé ATP. L'AMP cyclique traverse facilement les jonctions lacunaires, ce qui lui permet de transmettre le message des hormones. Les hormones sont d'importants produits chimiques messagers, dont beaucoup ne peuvent pas traverser seules les membranes cellulaires et nécessitent l'aide de messagers secondaires et de canaux tels que les jonctions lacunaires.