La calcineurine est une enzyme protéique parfois connue sous le nom de protéine phosphatase 3. Cette protéine est une phosphatase, ce qui signifie qu’elle fonctionne en éliminant les groupes phosphate d’autres macromolécules. L’effet de cette action varie selon le substrat, mais comprend souvent l’activation ou la désactivation d’autres enzymes.
Cette enzyme a plusieurs objectifs importants dans le corps humain. La calcineurine peut aider à la réponse immunitaire en activant les cellules immunitaires appelées cellules T. Il peut également jouer un rôle dans la régulation de la mémoire de travail et de l’attention en raison de ses effets sur certains récepteurs cérébraux. Chez les diabétiques, il peut provoquer le bon fonctionnement des cellules pancréatiques.
La calcineurine fait partie d’une voie de signalisation qui lui permet d’exercer ses effets sur les cellules T. Lorsque ces cellules T reconnaissent les envahisseurs, elles laissent entrer le calcium dans leur cytoplasme. Cette augmentation du calcium active la calcineurine, via des protéines régulatrices.
Une fois activée, la calcineurine élimine un phosphate de l’enzyme appelée « facteur nucléaire du lymphocyte T activé, cytoplasmique » (NFATc). NFATc est alors activé et se déplace du cytoplasme vers le noyau, où il favorise l’expression génique et la production d’interleukine-2 (IL-2). NFATc est rapidement expulsé du noyau, de sorte que la calcineurine doit être continuellement activée pour que la production d’IL-2 se poursuive.
L’IL-2, à son tour, active les cellules T auxiliaires, qui produisent des protéines de signalisation appelées cytokines. Ces cytokines favorisent une réponse immunitaire de plusieurs types de cellules immunitaires. La calcineurine est donc un composant essentiel du système immunitaire.
La même voie impliquant la calcinuerine et la NFATc est utilisée dans les neurones. Lorsqu’ils sont stimulés, les neurones laissent entrer le calcium dans leur cytoplasme, activant cette enzyme. Ce processus a pour effet net de guider les axones vers d’autres neurones et de renforcer les connexions. L’hippocampe, une région du cerveau impliquée dans la mémoire, est l’endroit où ce processus a été observé à l’œuvre et explique le rôle essentiel de l’enzyme dans l’apprentissage et la mémoire.
Cette enzyme semble être essentielle au bon développement du fœtus. Des études ont montré que la calcineurine et le système NFATc sont impliqués dans le développement et la fonction pulmonaires. Ce même système s’est également avéré aider à l’expression de gènes impliqués dans le développement des valves cardiaques. Dans le cœur, la calcineurine n’est activée que les jours où la valve cardiaque se forme.
Chez les adultes, cette enzyme peut encore affecter le cœur. Pendant les périodes de stress du développement, les cellules cardiaques grossissent dans un état connu sous le nom d’hypertrophie. Une surabondance d’une forme déficiente de celui-ci fait que cet effet se prolonge à l’âge adulte. Lorsque cet effet se produit chez une personne hypertendue, il peut être très dangereux.