(PhysOrg.com) -- Une nouvelle étude a découvert que les cellules animales communiquent électriquement entre elles via des nanotubes à effet tunnel (TNT). Les tubes membranaires contiennent une protéine appelée F-actine et relient les cellules sur de longues distances pour permettre l'échange de molécules et d'organites entre les cellules.

Des chercheurs basés au Département de biomédecine de l'Université de Bergen en Norvège ont démontré un échange bidirectionnel de signaux électriques entre des cellules connectées par des nanotubes de 10 à 70 m de long dans un rein de rat normal. Ils ont également démontré le couplage électrique dans d'autres types de cellules, ce qui suggère que le couplage électrique via les TNT peut être un phénomène beaucoup plus courant dans les cellules animales qu'on ne le pensait auparavant.

L'étude a révélé que la force du couplage électrique dépendait de la longueur et du nombre de connexions TNT, et le couplage était sensible à la tension. Le couplage électrique a été inhibé par la présence d'un bloqueur de jonctions connu, acide méclofénamique, et n'était pas présent dans les types cellulaires dépourvus de jonctions communicantes. Les jonctions lacunaires sont des protéines qui forment une jonction poreuse entre des cellules adjacentes, et l'étude a clairement démontré qu'un courant circule dans le nanotube et provoque l'ouverture de canaux ioniques dans la membrane de la cellule de connexion, tant qu'une jonction lacunaire est présente.

Les ions entrant dans la cellule peuvent avoir une variété d'effets, comme la modulation des mouvements cellulaires, et cela peut aider à expliquer des phénomènes tels que les migrations cellulaires coordonnées observées dans les embryons en développement lorsque les cellules se rassemblent pour former des structures telles que le tube neural.

Co-auteur de l'article, publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ), Hans-Hermann Gerdes, a déclaré que la découverte s'apparentait à des câbles téléphoniques ultra-minces entre les cellules, leur permettant de se parler.

Gerdes et ses collègues ont découvert pour la première fois des nanotubes de protéines (également appelés nanotubes membranaires) dans le rein il y a six ans en utilisant la microscopie optique. En plus de former un moyen de couplage électrique, les nanotubes se sont également avérés capables de transporter des molécules, virus et prions de cellule en cellule, au moins dans une boîte de Pétri. On ne sait pas encore comment les cellules produisent des nanotubes ou comment elles ouvrent la membrane d'une autre cellule à plusieurs largeurs de cellule.

Certains scientifiques doutaient de la découverte initiale des nanotubes, puisqu'il ne semblait pas y avoir de preuve solide que les nanotubes soient physiologiquement nécessaires. Un critique était le microbiologiste de Yale Walther Mothes, qui s'est dit impressionné par la nouvelle découverte selon laquelle les nanotubes utilisent des jonctions communicantes pour la communication électrique, ce qu'il a dit a beaucoup de sens, et devrait conduire à une étude plus approfondie des TNT.

© 2010 PhysOrg.com