Organisation et régulation du muscle lisse

Le muscle lisse est un muscle involontaire non strié, composé de petites cellules fusiformes mononucléées. Il ne possède pas les sarcomères ordonnés du muscle strié ; ses filaments d'actine et de myosine courent obliquement et s'attachent aux corps denses et à la membrane cellulaire, et sa contraction est graduelle et soutenue, déterminée principalement par l'état de phosphorylation de la myosine plutôt que par un interrupteur à troponine.

Definition

Le muscle lisse est un muscle involontaire non strié composé de petites cellules fusiformes dotées d'un unique noyau central, dont les filaments d'actine et de myosine s'ancrent à des corps denses cytoplasmiques et à des plaques denses membranaires plutôt qu'à des sarcomères ordonnés, et dont la contraction est régulée principalement par la phosphorylation calcium-dépendante des chaînes légères de myosine.

Scope

Ce sujet couvre l'organisation histologique du muscle lisse — la cellule fusiforme, son noyau central, les corps denses et le réseau contractile oblique — ainsi que les grandes lignes de la régulation de sa contraction par le calcium et la phosphorylation des chaînes légères de myosine. Il décrit la logique de régulation moléculaire à des fins d'orientation ; il ne fournit pas de conseils sur la posologie pharmacologique ou le traitement.

Core questions

• Comment une cellule musculaire lisse est-elle organisée en interne sans sarcomères ?
• Que sont les corps denses et les plaques denses, et qu'ancrent-ils ?
• Comment la contraction du muscle lisse est-elle activée et désactivée ?
• Comment la sensibilisation au calcium module-t-elle la force du muscle lisse ?

Key concepts

• Cellule fusiforme mononucléée
• Absence de striations et de sarcomères
• Corps denses et plaques denses membranaires
• Réseau oblique d'actine-myosine
• Activation calcium-calmoduline
• Kinase des chaînes légères de myosine (MLCK)
• Phosphatase des chaînes légères de myosine (MLCP)
• Sensibilisation au calcium (voie de la Rho-kinase)
• Muscle lisse unitaire versus multi-unitaire
• Cavéoles et bandes denses

Mechanisms

Les cellules musculaires lisses sont petites et fusiformes, chacune possédant un noyau central. Leurs filaments fins (actine) et épais (myosine) ne sont pas alignés en sarcomères, mais courent obliquement à travers la cellule et s'insèrent dans des corps denses cytoplasmiques et des plaques denses associées à la membrane, un arrangement qui permet à la cellule de se raccourcir considérablement. La contraction est initiée par une augmentation du calcium cytosolique, qui se lie à la calmoduline et active la kinase des chaînes légères de myosine (MLCK) ; la MLCK phosphoryle la chaîne légère régulatrice de myosine, permettant le cycle des ponts transversaux actine-myosine (Webb, 2003). La relaxation fait suite à la déphosphorylation par la phosphatase des chaînes légères de myosine (MLCP). De manière cruciale, la force générée pour un niveau de calcium donné peut être modulée en déplaçant l'équilibre MLCK-MLCP : la signalisation via les protéines G et la Rho-kinase peut inhiber la MLCP et ainsi sensibiliser le muscle au calcium, maintenant la contraction (Somlyo & Somlyo, 2003). Le muscle lisse est fonctionnellement divisé en tissu unitaire (viscéral), couplé électriquement par des jonctions communicantes et se contractant en nappe, et en tissu multi-unitaire, dans lequel les cellules répondent plus indépendamment à l'innervation.

Clinical relevance

L'organisation normale du muscle lisse et ses voies de régulation constituent la référence pour comprendre le tonus des vaisseaux, des voies respiratoires et de la paroi intestinale, et de nombreuses classes de médicaments agissent sur les voies de phosphorylation du calcium et de la myosine décrites ici. Cette entrée explique la structure et la régulation à des fins d'orientation éducative uniquement et ne recommande aucun médicament, dose ou traitement spécifique.

Evidence & guidelines

Les descriptions reposent sur des revues physiologiques de la régulation du muscle lisse (Somlyo & Somlyo, 2003 ; Webb, 2003) et sur des manuels d'histologie standard (Mescher, 2018). Aucune directive clinique ne régit ce contenu descriptif.

History

Le muscle lisse a été distingué histologiquement du muscle strié au XIXe siècle par son absence de stries transversales et son unique noyau central. Le XXe siècle a clarifié son organisation oblique des filaments et l'ancrage des corps denses, et a établi la phosphorylation des chaînes légères de myosine comme interrupteur régulateur central ; des travaux ultérieurs ont défini la sensibilisation au calcium via la Rho-kinase et la myosine phosphatase comme un deuxième niveau de contrôle (Somlyo & Somlyo, 2003).

Seminal works

• somlyo-2003
• webb-2003

Frequently asked questions

Pourquoi le muscle lisse n'apparaît-il pas strié au microscope ?

Ses filaments d'actine et de myosine ne sont pas organisés en sarcomères régulièrement répétés comme dans le muscle strié ; ils courent obliquement et s'attachent à des corps denses, de sorte qu'aucune striation transversale en bande ne se forme.

Comment la contraction du muscle lisse est-elle activée ?

Une augmentation du calcium intracellulaire lie la calmoduline et active la kinase des chaînes légères de myosine, qui phosphoryle la chaîne légère de myosine et permet le cycle des ponts transversaux ; la relaxation s'ensuit lorsque la phosphatase des chaînes légères de myosine retire ce phosphate.