SEIX 17-20 octobre 2005 - Atelier Calcium

Une augmentation prolongée du niveau de calcium est toxique pour la cellule (il précipite le
phosphate, source d‟énergie pour la cellule). La cellule maintient un faible niveau de calcium
intracellulaire (effet tampon) grâce à l‟existence de protéines capable de fixer le calcium
(Calcium-binding proteins)
Le gradient de concentration pour les ions Ca 2+ est très élevé. La concentration intracellulaire
est de l‟ordre de 100 nM contre 1-2 mM à l‟extérieur. Le gradient électrochimique (V-Eca)
est en faveur d‟une entrée de calcium dans la cellule. Le maintien de l‟homéostasie calcique
se fait grâce au fonctionnement d‟ATPases. La sortie de calcium est un processus qui
nécessite de l‟énergie. De la même façon, la concentration en calcium à l‟intérieur du
réticulum est très élevée, de l‟ordre de 100 µM. Ce qui veut dire que lors de la stimulation des
récepteurs-canaux situés sur le réticulum le calcium va sortir selon le gradient de
concentration. (sens réserve vers cytoplasme). La reconstitution des réserves nécessite
l‟activation de calcium-ATPases.
1.1. Les canaux calciques activés par le potentiel
Dans de nombreux cas les canaux Ca 2+ sont activables par des variations de potentiel
membranaire. Ce sont des canaux dit voltage dépendants. Ces canaux sont présent aussi bien
sur des cellules excitables que non excitables. Lorsque la membrane est à son potentiel de
repos (-70 mV), les canaux calciques sont fermés, sous l‟effet d‟une dépolarisation, ces
canaux s‟ouvrent et le calcium entre dans la cellule suivant le gradient électrochimique. C‟est
une diffusion passive. On distingue deux catégories de canaux calciques. La première s‟active
pour de faibles dépolarisations (seuil à –50 mV) et s‟inactive rapidement. Ce sont des canaux
dit bas seuil. La seconde catégories est activée pour des dépolarisations plus élevées (seuil à –
30 ou –20 mV) et engendre des courants qui s‟inactivent peu ou pas. Ce sont des canaux dit
haut seuil. Il existe différents types de canaux calciques : classés T, L N, P, Q, R. A l‟origine
la classification est fondée sur des critères électrophysiologiques (seuil d‟activation et
cinétique) et pharmacologiques, depuis la classification a été affinée sur des bases
moléculaires. Ces canaux présentent des différences de sensibilité aux toxines. Ainsi le canal
de type L est caractérisé par sa sensibilité aux dihydropyridines contenant à la fois des
agonistes comme le BayK et des antagonistes comme la nifédipine. Le type N est lui bloqué
spécifiquement par une toxine peptidique isolée d‟un escargot marin (Conus geographicus, la
conotoxine) ; le type P par une toxine provenant du venin d‟une araignée (Agelenopsis aperta,
aga IVA).
Pour en savoir plus consultez les archives de l’atelier site :
http://www-cbd.ups-tlse.fr/calcium/ les fascicules 2000, 2001 et 2004 avec les
contributions de Philippe Lory.
1.2. Les canaux du réticulum.
1.2.1. les récepteurs à l‟IP3
Localisation
Ce type de récepteur est situé majoritairement au niveau du réticulum endoplasmique, mais
une activité IICR (IP3-Induced Calcium Release) a été mise en évidence au niveau de
l‟enveloppe nucléaire, du Golgi, de vésicules de sécrétion (controversé) et pour certains types
cellulaires au niveau de la membrane plasmique (lymphocyte T humain). Trois gènes distincts
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