1. Mécanorécepteurs : Les cellules possèdent des mécanorécepteurs spécialisés qui détectent et répondent aux forces mécaniques. Ces récepteurs peuvent être situés à la surface des cellules, dans le cytoplasme ou même dans le noyau. Lorsque des stimuli mécaniques, tels qu’une pression, un étirement ou une contrainte de cisaillement, sont appliqués à la cellule, ils activent les mécanorécepteurs. Cette activation initie une série de voies de signalisation en aval qui conduisent à des réponses cellulaires.
2. Canaux ioniques : Les stimuli mécaniques peuvent également provoquer l’ouverture ou la fermeture de canaux ioniques dans la membrane cellulaire. Ce changement dans la perméabilité aux ions peut modifier le potentiel électrique à travers la membrane, conduisant à une dépolarisation ou une hyperpolarisation. Ces changements dans le potentiel membranaire peuvent déclencher des potentiels d'action ou des potentiels gradués, qui sont des signaux électriques qui se propagent le long de la membrane cellulaire et déclenchent des réponses cellulaires.
3. Intégrines : Les intégrines sont des protéines transmembranaires qui relient la matrice extracellulaire (MEC) au cytosquelette à l'intérieur de la cellule. Lorsque des forces mécaniques sont appliquées à la MEC, les intégrines transmettent ces forces au cytosquelette, ce qui peut entraîner des modifications de la forme, de l'adhésion et de la migration des cellules. La signalisation des intégrines active également diverses voies de signalisation intracellulaires qui régulent la croissance, la différenciation et l'apoptose cellulaire.
4. Cadhérines : Les cadhérines sont un autre type de protéine transmembranaire qui assure l’adhésion cellule-cellule. Les stimuli mécaniques peuvent induire des changements dans la conformation ou le regroupement des cadhérines, ce qui peut affecter les interactions cellule-cellule et déclencher des voies de signalisation intracellulaires. Les cadhérines sont particulièrement importantes pour maintenir l’intégrité des tissus et réguler le mouvement cellulaire pendant le développement et la réparation des tissus.
5. Dynamique du cytosquelette : Les forces mécaniques peuvent affecter directement l’organisation et la dynamique du cytosquelette, qui joue un rôle crucial dans la structure, la forme et le mouvement cellulaire. Les changements dans la tension ou l’organisation du cytosquelette peuvent déclencher des voies de signalisation qui régulent la croissance, la différenciation et la migration cellulaire.
6. Espèces réactives de l'oxygène (ROS) : Les stimuli mécaniques peuvent également conduire à la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) au sein de la cellule. Les ROS sont des molécules qui contiennent de l’oxygène et des électrons non appariés, ce qui les rend très réactives. Ils peuvent agir comme seconds messagers dans la signalisation cellulaire et moduler diverses voies de signalisation impliquées dans la croissance, la prolifération et l’apoptose cellulaire.
Ce ne sont là que quelques exemples des mécanismes par lesquels des stimuli mécaniques peuvent déclencher une signalisation cellulaire. Les voies de signalisation spécifiques impliquées dépendent du type de stimulus mécanique, du type cellulaire et du contexte cellulaire.
