Mucus et mucines

Le mucus est un matériau « visqueux » qui recouvre de nombreuses surfaces épithéliales et est sécrété dans des fluides tels que la salive. Il est composé principalement de mucines et de sels inorganiques en suspension dans l’eau.

Le mucus adhère à de nombreuses surfaces épithéliales, où il sert de barrière de diffusion contre le contact avec des substances nocives (par exemple l’acide gastrique, la fumée) et de lubrifiant pour minimiser les contraintes de cisaillement; de tels revêtements de mucus sont particulièrement importants sur les épithéliums des voies respiratoires, gastro-intestinales et génitales. Le mucus est également un composant abondant et important de la salive, lui conférant des propriétés lubrifiantes pratiquement inégalées (essayez de coller un morceau de peau de pomme entre vos molaires sans salive).

Les cellules sécrétant du mucus sont largement réparties dans le corps. Les cellules caliciformes sont abondantes dans l’épithélium des voies gastro-intestinales et respiratoires, les glandes muqueuses de ces mêmes organes délivrent leurs produits par des canaux dans l’intestin et l’arbre respiratoire, et de nombreuses cellules épithéliales acineuses des glandes salivaires sécrètent du mucus.

Les mucines sont une famille de grandes protéines fortement glycosylées. Bien que certaines mucines soient liées à la membrane en raison de la présence d’un domaine couvrant la membrane hydrophobe qui favorise la rétention dans la membrane plasmique, la concentration est ici sur les mucines sécrétées sur les surfaces muqueuses et la salive.

Les gènes de mucine codent pour des monomères de mucine qui sont synthétisés sous forme de noyaux d’apomucine en forme de bâtonnets qui sont modifiés post-traductionnellement par une glycosylation exceptionnellement abondante. Deux régions nettement différentes se trouvent dans les mucines matures:

• Les régions amino- et carboxy-terminales sont très légèrement glycosylées, mais riches en cystéines, qui sont probablement impliquées dans l’établissement de liaisons disulfures au sein et entre les monomères de la mucine.
• Une grande région centrale formée de multiples répétitions en tandem de 10 à 80 séquences de résidus dans lesquelles jusqu’à la moitié des acides aminés sont de la sérine ou de la thréonine. Cette zone devient saturée de centaines d’oligosaccharides liés à l’O. On trouve également des oligosaccharides liés à N sur les mucines, mais beaucoup moins abondamment.

Le « revêtement de sucre » dense des mucines leur confère une capacité de rétention d’eau considérable et les rend également résistantes à la protéolyse, ce qui peut être important dans le maintien des barrières muqueuses.

Les mucines sont sécrétées sous forme d’agrégats massifs de masses moléculaires d’environ 1 à 10 millions de Da. Au sein de ces agrégats, les monomères sont liés les uns aux autres principalement par des interactions non covalentes, bien que des liaisons disulfures intermoléculaires puissent également jouer un rôle dans ce processus.