Vagues calciques. A. Vagues calciques dans le foie. La perfusion, dans des foies entiers (schématisés en A1) ou sur des triplets d’hépatocytes (A2), d’agonistes dépendants de l’InsP₃ tels que la vasopressine (Vp) ou la noradrénaline (Nor) provoque des augmentations de Ca²⁺ séquentielles donnant l’apparence de vagues calciques intercellulaires. Dans le foie, ces vagues sont unidirectionnelles et se propagent de l’espace porte (EP) vers la veine centro-lobulaire (VCL) des lobules (A1). Les trois traces de différentes couleurs représentent les mesures de Ca²⁺ dans les différentes cellules d’un triplet d’hépatocytes et l’image montre les cellules avant (en bleu) et après (en vert) l’augmentation de la concentration en Ca²⁺(A2). Les traces montrent que, quelle que soit la concentration de l’agoniste (ici vasopressine Vp de 0,1 à 10 nM), l’ordre de la séquence des réponses reste le même, seul le délai intercellulaire diminue. Ces vagues apparentes de Ca²⁺ se répètent dans le temps donnant naissance à des oscillations calciques coordonnées (A3). L’effet d’une inhibition des jonctions communicantes par de l’α-glycyrrhetinic acid (αGA, 20 µM) montre l’importance de ces jonctions pour assurer la coordination de ces oscillations calciques (A4). B. Modélisation des vagues calciques se propageant dans des fragments de travées hépatocytaires. Le modèle est fondé sur la description de la dynamique calcique intracellulaire par trois variables (fraction de récepteurs de l’InsP₃ dans un état inhibé, concentration en Ca²⁺ cytosolique et concentration en InsP₃). Les processus de régulation, transport et métabolisme dans lesquels ces variables sont impliquées sont représentés dans la colonne centrale du panneau B1 et les équations d’évolution correspondantes dans la colonne de droite. Pour modéliser la dynamique d’un triplet d’hépatocytes, trois systèmes semblables d’équations sont couplés, via le passage d’InsP₃ d’une cellule à l’autre (B2). Les cellules diffèrent par leur nombre de récepteurs hormonaux, et donc par leur vitesse de synthèse d’InsP₃. Le panneau B3 représente les résultats d’une simulation du modèle : la cellule qui est la plus sensible à l’hormone (rouge) présente le pic de Ca²⁺ en premier lieu. Les pics de Ca²⁺ sont ensuite émis de manière répétitive et séquentielle par les cellules adjacentes (bleue puis verte, B2), donnant l’apparence d’un processus de propagation d’onde.