SEIX 17-20 octobre 2005 - Atelier Calcium

démontrée (Gerasimenko et al., 1996; Humbert et al., 1996; Downie et al., 1998; Abrenica
and Gilchrist, 2000; Bunney et al., 2000). Des récepteurs InsP4 ont aussi été mis en évidence
(Humbert et al., 1996). Sur la membrane interne de nombreuses observations démontrent ou
suggèrent la présence de canaux calciques sensibles à l‟InsP3 ainsi que des récepteurs à la
Ryanodine et au cADP ribose (Gerasimenko et al., 1995, 1996, 2003; Humbert et al., 1996;
Grygorczyk and Grygorczyk, 1998) de même que l‟existence de canaux calciques de type
TRP (Xiong et al., 2004). En ce qui concerne la possibilité de transport de calcium du
nucléoplasme vers l‟enveloppe, les données disponibles semblent montrer l‟absence de
pompes de type Ca-ATPase (Humbert et al., 1996). Par contre, chez l‟animal, des travaux
récents suggèrent fortement la présence d‟échangeurs sodium/calcium (Xie et al., 2002; Xie et
al., 2004).
Les pores nucléaires
La capacité de régulation des flux ioniques au travers des pores nucléaires est encore sujette à
controverse (Mazzanti et al., 2001). Si l‟existence d‟un contrôle des entrées/sorties de petites
protéines (moins de 50kDa) au travers des pores nucléaires ne fait guère de doute (Greber and
Gerace, 1995; Stehno-Bittel et al., 1995; Perez-Terzic et al., 1996; Lee et al., 1998;
Bustamante et al., 2000; Ribbeck and Gorlich, 2001), la situation est beaucoup moins claire
pour les ions, notamment le calcium (Bootman et al., 2000) dont la diffusion au travers des
pores semble selon les cas soit libre (Lin et al., 1994; Meyer et al., 1995; Stehno-Bittel et al.,
1995), soit strictement contrôlée (Santella and Carafoli, 1997). Les expériences sur noyaux
isolés militent dans le sens d‟une capacité de contrôle de la diffusion via les pores nucléaires,
sans laquelle une régulation fine du calcium nucléoplasmique n‟est guère envisageable.
Les « calcium buffers »
Dans le cytosol l‟existence d‟une capacité tampon calcium importante (Mogami et al., 1999)
constitue un élément essentiel pour l‟homéostasie calcique. Par contre, peu de données
existent sur la capacité tampon-calcium du noyau, bien que la présence de protéines affines
pour le calcium, comme la calmoduline et la calréticuline dans le nucléoplasme ou la
calreticuline dans l‟enveloppe nucléaire, ait cependant été montrée (Gilchrist et al., 1994;
Santella and Kyozuka, 1997; Holaska et al., 2002). La concentration totale de calcium dans le
noyau de cellules epithéliales a été estimée à 0.6 mM (Chandra and Lorey, 2001). Dans les
myocytes ventriculaires de souris, cette concentration est de l‟ordre de 200 µM dans le
nucléoplasme et de environ 1mM dans l‟enveloppe nucléaire (Kondratev and Gallitelli, 2003).
On peut donc penser qu‟il existe une capacité tampon calcium dans le nucléoplasme et dans
l‟enveloppe, peut-être moindre que dans le cytosol mais susceptible de jouer un rôle non
négligeable.
Le noyau possède donc semble-t-il tous les éléments nécessaires à la régulation du calcium
dans ses divers sous-compartiments, notamment le nucléoplasme, que ce soit in situ ou isolé
du contexte cellulaire. Une question majeure est de savoir quels sont les éléments essentiels à
cette régulation et comment ces éléments interagissent pour assurer l‟homeostasie calcique
dans un contexte donné.
Deux types de mécanismes ont été proposés pour expliquer les variations de calcium nucléaire
observées suite à divers stimuli : soit la simple diffusion du calcium cytosolique via les pores
nucléaires, soit la stimulation de stocks intranucléaires, les deux mécanismes pouvant
coexister. Dans la première hypothèse les variations du calcium nucléoplasmique résulteraient
des variations du calcium cytosolique par simple diffusion du calcium libre via les pores
nucléaires : tel est par exemple le cas dans le myocyte cardiaque de rat (Genka et al., 1999).
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