Signalisation Hedgehog
La signalisation Hedgehog est une voie de communication cellulaire conservée chez les animaux qui participe au développement des tissus et à leur fonctionnement après l’embryogenèse. Chez les vertébrés, les protéines Hedgehog transmettent une information de position à des cellules réceptrices. La réponse dépend notamment du tissu, de la concentration du signal et de sa durée d’action.
Du ligand à la réponse transcriptionnelle
Dans la voie canonique, le récepteur Patched freine l’activité de Smoothened en l’absence de ligand Hedgehog. La liaison du ligand à Patched lève cette inhibition. Smoothened agit ensuite sur le système intracellulaire qui règle l’activité des facteurs de transcription Gli, lesquels modifient l’expression de gènes cibles.
Il ne s’agit pas d’un simple interrupteur identique dans toutes les cellules. Les formes activatrices et répressives des Gli, les autres régulateurs présents et l’histoire de la cellule modulent la réponse. Chez les vertébrés, le cil primaire joue un rôle central dans plusieurs étapes de cette transmission ; le même dispositif ciliaire ne décrit pas exactement le fonctionnement de la voie chez la drosophile.
Organisation des tissus
Sonic hedgehog, souvent abrégé Shh, constitue l’un des ligands de cette famille. Il est notamment émis par la notocorde et le plancher du tube neural pendant le développement. Les cellules voisines répondent selon leur position et leur exposition, ce qui contribue à établir différentes identités cellulaires dans le système nerveux ventral.
D’autres fonctions concernent les somites, les membres et plusieurs organes. La voie relie ainsi morphogenèse, spécification des cellules et organogenèse. Hedgehog désigne la famille de signaux et la voie qui leur répond ; Shh n’est pas le nom interchangeable de tous ses ligands ni de tous ses composants.
Variations et pathologies
Les mécanismes sont largement conservés, avec des différences entre groupes animaux et entre tissus. Une modification de la quantité de signal, de sa distribution ou de la réponse cellulaire peut perturber le développement. Une activation inappropriée peut aussi participer à certains cancers ; inversement, une activité physiologique intervient dans l’entretien de tissus adultes.
L’interprétation dépend donc du contexte : la présence d’un composant Hedgehog ne démontre ni une activité effective de toute la voie ni une anomalie. Les observations sur un tissu embryonnaire, une espèce modèle ou une tumeur ne sont pas automatiquement transposables à un poisson adulte.