Ionocyte

Un ionocyte est une cellule épithéliale spécialisée dans le transport d’ions et le maintien des équilibres ionique et acido-basique. Chez les poissons téléostéens, ces cellules riches en mitochondries se trouvent surtout dans les branchies et, aux premiers stades, dans la peau. Leurs pompes, canaux, échangeurs et cotransporteurs assurent des fonctions qui diffèrent selon le milieu et le sous-type cellulaire.

Une cellule de transport orienté

Un ionocyte possède une face tournée vers l’eau et une face tournée vers les tissus internes. La position des transporteurs sur ces membranes compte autant que leur présence. La Na⁺/K⁺-ATPase utilise de l’énergie pour entretenir des gradients ; d’autres transporteurs exploitent ces gradients pour déplacer des ions. Tous les échanges ne correspondent donc pas à une pompe consommant directement de l’adénosine triphosphate.

L’abondance de mitochondries est cohérente avec les besoins énergétiques de ces transports. Elle ne suffit cependant pas à identifier la fonction exacte d’une cellule. Celle-ci dépend de l’association des protéines, de leur localisation membranaire et des conditions dans lesquelles les flux sont mesurés.

En eau douce : limiter les pertes de sels

Les liquides corporels sont généralement plus concentrés que l’eau environnante. Le poisson perd des ions et reçoit de l’eau par osmose. Plusieurs sous-types d’ionocytes absorbent activement du sodium, du chlorure ou du calcium depuis un milieu dilué. Certains participent aussi à l’excrétion de protons, de bicarbonate ou d’ammonium.

Ces fonctions ne sont pas réunies à l’identique dans tous les ionocytes. Les modèles établis chez le poisson-zèbre, le tilapia, la truite ou les killies décrivent des combinaisons de transporteurs différentes. Une appellation cellulaire employée chez une espèce ne prouve donc pas une correspondance fonctionnelle complète avec une cellule nommée de la même façon chez une autre.

En eau de mer : éliminer une charge saline

Les téléostéens marins boivent et absorbent de l’eau par l’intestin. Les ionocytes branchiaux sécréteurs contribuent à éliminer les sels excédentaires. Un modèle classique associe Na⁺/K⁺-ATPase basolatérale, cotransporteur Na⁺-K⁺-2Cl⁻ et sortie apicale du chlorure. Une partie du sodium suit une voie paracellulaire, entre les cellules.

Le transport transcellulaire et le passage entre cellules sont deux voies distinctes. Leur action s’inscrit dans un bilan d’osmorégulation auquel participent aussi le rein et l’intestin. Un transporteur isolé ne résume pas la réponse de l’animal entier.

Plasticité et interprétation

« Cellule à chlorure » est un nom historique qui ne couvre pas la diversité des flux. L’acclimatation peut modifier le nombre, la forme, la distribution et l’équipement moléculaire des ionocytes. Pendant la smoltification, la branchie du saumon acquiert notamment une capacité accrue d’excrétion saline.

Une mesure d’expression génique renseigne sur les transcrits, une coloration sur la présence ou la localisation d’une protéine, et une mesure de flux sur le transport dans les conditions de l’essai. Ces observations se complètent. Leur extrapolation à d’autres espèces, stades ou salinités exige de tenir compte des sous-types réellement étudiés.