Chimiotaxie

Définition

La chimiotaxie est une forme de taxie ayant un rapport avec un composé chimique. Les diverses formes de tactismes, ou taxies, dépendent d'un sens de l'organisme. La chimiotaxie fait référence à l'influence de la direction de la locomotion d'organismes ou de cellules vivants par des gradients de concentration de substance.

Schéma par test de capillarité de la chimiotaxie :

test du tube capillaire pour la chimiotaxie. Les procaryotes mobiles détectent les produits chimiques dans leur environnement et modifient leur motilité en conséquence. Les produits chimiques absents, le mouvement est complètement aléatoire. Quand un attractif ou un répulsif est présent, les courses deviennent plus longues et les chutes deviennent moins fréquentes. Le résultat est un mouvement net vers ou à l'écart du produit chimique (c'est-à-dire vers le haut ou le bas du gradient chimique ou gradient électrochimique). Le mouvement du filet peut être observé dans le bécher, où les bactéries s'accumulent autour de l'origine de l'attractif et à l'écart de celui du répulsif.

Explications

Si le mouvement est contrôlé dans un tel gradient en direction de concentrations plus élevées de la substance, on parle alors de chimiotaxie positive et on appelle la substance en question attractif ou attractant. Si le mouvement est dirigé dans la direction opposée, la chimiotaxie négative et la substance en question sont appelées répulsif. La chimiotaxie positive peut devenir négative à des concentrations élevées d'une substance.

Voir aussi le chimiotactisme.

Phylogenèse et signalisation chimiotactique

La chimiotaxie est l'une des réactions cellulaires physiologiques les plus fondamentales. Aux premiers stades du développement phylogénétique, l'émergence de systèmes récepteurs pour la détection de substances nocives et bénéfiques pour les organismes unicellulaires a été un avantage non négligeable. Des analyses approfondies des processus chimiotactiques du protozoaire eucaryote Tetrahymena pyriformis et de la séquence consensus d'acides aminés apparaissant dans la soupe primordiale suggèrent une bonne corrélation entre les propriétés chimiotactiques de ces molécules organiques relativement simples et l'évolution de la Terre.

Il a donc été supposé que les molécules apparues très tôt (par exemple, la glycine, la glutamine, la proline) sont très attractives du point de vue chimique et se révèlent plus tard répulsives (par exemple, la tyrosine, le tryptophane, la phénylalanine).

Chimiotaxie bactérienne

Chez les bactéries, le contrôle de la chimiotaxie diffère selon le mode de locomotion : nage libre par flagelles ou par virage de bactéries hélicoïdales (spirochètes), rampement sur les surfaces de substrats solides ou gélatineux (myxobactéries, certaines cyanobactéries).

Chez les bactéries qui se déplacent librement dans le milieu liquide au moyen de flagelles, il convient de distinguer les bactéries flagellées polaires et péritriches, c'est-à-dire celles qui ne présentent que des flagelles à une ou deux extrémités ("pôles") et celles qui présentent plusieurs flagelles. usure répartie sur toute la surface de la cellule.

Chimiotaxie eucaryote

Le mécanisme utilisé chez les eucaryotes est différent de celui des procaryotes. Néanmoins, la perception du gradient de concentration de la substance constitue également la base. En raison de leur taille, les procaryotes ne peuvent pas détecter les gradients de concentration efficaces; ainsi, ils balayent et évaluent leur environnement en nageant en continu (alternativement rectiligne ou en rotation). Les eucaryotes sont à leur tour capables de détecter des gradients, ce qui se traduit par une distribution dynamique et polarisée des récepteurs de la membrane plasmique. L'induction de ces récepteurs par des substances attractives ou des agents chimio-répulsifs déclenche la migration vers ou à l'écart de la substance chimique. Les niveaux de récepteur, les voies de signalisation intracellulaires et les mécanismes effecteurs représentent tous des composants divers de la chimiotaxie eucaryote. Certains représentants d'origine vertébrale supérieure, telles les cellules immunitaires se déplacent également là où elles sont nécessaires. Hormis certaines cellules immunocompétentes (granulocytes, monocytes, lymphocytes), un groupe de cellules étonnamment important - précédemment classé comme lié à un tissu - est effectivement soumis à certaines conditions physiologiques (par exemple, mastocytes, fibroblastes, cellules endothéliales) ou pathologiques (par exemple, métastases) capable de migration.

⭐ La chimiotaxie revêt également une grande importance aux premiers stades de l'embryogenèse, le développement des cotylédons étant contrôlé par les gradients de concentration des substances messagères.

La chimiotactique">chimio-phobotaxie (ou chimio-phobotactisme) est une réponse chimiotactique (voir ce mot) négative. Voir aussi la chimio-thigmo-clinokinésie.

Signification clinique

Une altération du potentiel migratoire des cellules est relativement importante dans le développement de plusieurs symptômes cliniques et syndromes. L'activité chimiotactique modifiée des agents pathogènes extracellulaires (par exemple Escherichia coli) ou intracellulaires (par exemple Listeria monocytogenes) présente un intérêt clinique considérable. La modification de la compétence chimiotactique endogène de ces micro-organismes peut réduire, voire éliminer, l'apparition de l'infection ou la propagation de nombreuses maladies infectieuses. Outre les maladies infectieuses, il existe plusieurs autres conditions dans lesquelles une chimiotaxie avec facultés affaiblies est le facteur étiologique principal, comme dans le syndrome de Chediak-Higashi, où des vésicules intracellulaires géantes inhibent la migration cellulaire normale.

En rapport avec "chimiotaxie"

• chimiotactisme

  

  Le chimiotactisme, ou une chimiotaxie, est une réaction chimiotactique ou encore un tactisme chimique.

• chimioautotrophe

  

  Les chimioautotrophes sont des organismes qui produisent des composés organiques sans utiliser l'énergie de la lumière, sans photosynthèse, et réalisent...

• chimiocline

  

  La chimiocline est la limite dans une masse d'eau qui sépare une couche supérieure fraîche (mixolimnion) d'une couche plus profonde (monimolimnion) contenant...

• chimiohétérotrophe

  

  Un chimiohétérotrophe doit ingérer des molécules organiques ou inorganiques comme source de carbone et d'énergie, sans être photosynthétique.