L'élaboration de la sueur : tout le mécanisme !

L'élaboration de la sueur : tout le mécanisme !

Attention ici nous rentrons dans la partie la plus complexe du blog, mais la plus instructive !

Accrochez vous bien, nous allons essayer de vous détailler des mécanismes qui se passent à l'intérieur de votre corps et de vos cellules et dont vous n'avez pas conscience.

Nous allons vous expliquer tous les cheminements menant à l'élaboration de la sueur.

Ici nous allons détailler que les mécanismes menant à l'élaboration de la provenant des glandes eccrines. En fait nous ne disposons pas assez d'informations précise pour vous parler des glandes apocrines mais on pense que les mécanismes sont à peu prêt similaires.
Comme vous l'avez compris, la transpiration est fabriquée par les cellules des glandes sudoripares de type "eccrines".

Le but de tous les mécanismes décrits dans ce qui suit va être d'acheminer des ions chlorures Cl- et sodiums Na+ à l'intérieur du tube de la glande sudoripare, ce canal ou tube menant directement à la surface de la peau. En fait quand ces ions se trouvent au même endroit, ils attirent l'eau. Et cette eau sera ensuite expulsée vers la surface de la peau.

Tout commence par l'arrivée d'un neurotransmetteur directement au niveau de la glande : l'acéthylcholine. Ce neurotransmetteur est la réponse envoyée par l'hypothalamus quand il reçoit les messages des thermorecepteurs (voir partie Pourquoi transpire t-on ?)

L'acétylcholine arrive jusqu'aux cellules par le biais de nerfs (Sympathique). Une fois que l'acétylcholine est libérée des nerfs et atteint les cellules, elle se fixe sur un récepteur (le récepteur muscarinique M3). Ce dernier se trouve dans la membrane de la cellule. A ce récepteur est liée une protéine spécifique qu'on appelle protéine-G. Cette protéine se trouve à l'intérieur de la cellule et elle permet la fixation d'un nucléotide appelé guanosine. 

La protéine existe en deux états : actif fixant guanosine triphosphate (GTP) et inactif fixant guanosine diphosphate (GDP). Quand acétylcholine arrive sur le récepteur M3, ça active la protéine G par l'échange d'un GDP contre un GTP.

Cette protéine-G liée à GTP va ensuite activer la Phospholipase C qui est une enzyme. Elle se trouve dans la membrane latérale de la cellule. Cette enzyme catalyse l'hydrolyse (c'est à dire qu'elle permet la transformation nommée hydrolyse) du PIP₂ en IP₃ + un diglycéride. Ici seul l'IP₃ nous intéresse.

Ensuite cette molécule IP₃ va aller se fixer sur un récepteur qui se situe sur un compartiment de la cellule, appelé réticulum endoplasmique, et qui sert (parmi d'autre fonctions) de réserve d'ions calcium (Ca^{2+ )}.

Le récepteur qui se trouve dans la membrane du réticulum s'appelle RyR. C'est un canal qui permet le passage d'ions calcium. Une fois stimulé (= canal ouvert) par IP₃ il va permettre de faire sortir le calcium du réticulum endoplasmique à l'intérieur de la cellule.

Ce calcium va activer un canal ionique situé dans la membrane basale de la cellule. Un canal ionique est une protéine incrustée dans la membrane d'une cellule et qui permet de faire passer des ions. Dans ce cas ci c'est un canal à potassium (nommée KCa 3.1) qui permet de faire sortir les ions potassium K+ de la cellule.

La sortie de K+ augmente la polarité de la membrane. En fait à cause de cette sortie la membrane va être chargée positivement à l'extérieur. Ceci va stimuler la sortie des ions Cl- puisqu'ils sont chargés négativement. Ils sortent de l'autre coté de la cellule (côté apical) dans le tube de la glande grâce à un canal spécifique au Cl- (on ne sait pas si ce canal est aussi activé par la sortie du calcium Ca2+ comme le canal Kca 3.1).

Le Cl- à l'extérieur de la cellule est ensuite rejoint par Na+ qui passe par l'espace intercellulaire entre des protéines qui lient les cellules : les jonctions étanches. Une fois que le Cl- et le Na+ se retrouvent ensemble dans le tube de la glande, ils vont s’associer pour former du chlorure de sodium NaCl. L'eau rejoint Na+ et Cl- grâce à des canaux sélectifs qui ne laissent passer que l’eau. Ces canaux s’appellent les aquaporines (AQP). La cellule claire de la glande sudoripare est équipée de AQP5, ce qui permet à l’eau de se retrouver dans le tube de la glande avec NaCl.

Cependant la cellule ne dispose pas de réserves infinies en Cl-. Un flux constant de ce Cl- est assuré par un canal. Ce canal est un co-transporteur c'est à dire qu'il fait rentrer en même temps dans la cellule 2 Cl-/ 1 K+ / 1 Na+. Ce co-transporteur fonctionne grâce au très fort gradient de Na+. C'est à dire que typiquement on a beaucoup plus de Na+ à l'extérieur qu'à l'intérieur de la cellule, donc le Na+ va rentrer dans la cellule par ce canal pour essayer de rétablir un équilibre de part et d'autre de la membrane.

On a vu que le Cl- sortait de la cellule au niveau du pôle apical de la cellule par un canal spécifique. Et nous avons déjà aussi vu que le potassium K+ sort du coté basal de la cellule par le canal KCa 3.1.

Quant à Na+ il se dirige vers une protéine de la membrane basale appelée pompe Na+/K+

ou ATPase Na+/K+. Cette pompe fait sortir trois ions Na+ à l‘extérieur de la cellule et fait

rentrer deux ions K+ à l’intérieur. Cette protéine est activée par de l'ATP qui est produite par les mitochondrie. (Ceci s’explique car typiquement la concentration en K+ à

l’intérieur de la cellule est 30 à 40 fois plus élevée que la concentration en Na+. Cette pompe

maintient cet équilibre par la création d’un gradient Na+/K+ de part et d’autre de la

cellule. Ce gradient est en outre responsable du pH cellulaire et du volume de la cellule.).

Faisons un point. Tous les mécanismes décrits précédemment n’ont servi qu’à envoyer les ions Cl- de l’autre coté de la cellule, dans le tube de la glande.

Ce Cl- va être rejoint par les ions sodium Na+ afin d'attirer l'eau (qui passe par les AQP 5) de l'autre coté de la cellule et l'envoyer à la surface de la peau.

Nous sommes arrivés, par ces mécanismes, à l’élaboration de la sueur dite primitive.
Et oui car ce n’est pas fini !

Le liquide élaboré va être envoyé à la surface de la peau en remontant le long du tube. C’est ici qu’entrent en jeu les cellules myoépithéliales. En se contractant elles vont permettre à l’eau de remonter le long du tube, direction la surface de la peau.
Cependant la composition de la sueur va être modifiée durant son ascension. En effet les cellules du tube de la glande vont récupérer une grande partie du Na+ et du Cl-. Cette récupération ce fait à l’aide de deux canaux. Le canal CFTR permet à la cellule de récupérer le Cl-. Le canal ENaC permet de récupérer le Na+. La sueur définitive sécrétée à la surface de la peau sera donc plus pauvre en sel que la sueur primitive élaborée dans la glande. On pense que cette récupération de sel à lieu pour éviter trop de pertes. Les cellules du tube relâcheraient les éléments récupérés directement dans le sang.

** Le mauvais fonctionnement du canal CFTR dans l’organisme peut donner lieu à une maladie très grave connue de tous : la mucoviscidose. Un des symptôme de la maladie est une sueur très salée. Pour plus d’information sur ce canal et cette maladie : rendez vous sur le blog suivant → ensavoirplussurlamucoviscidose.blogspot.fr