Apoptose cellulaire – Mort cellulaire programmée


Apoptose cellulaire./Creative Commons, CC-BY-SA 4.0, Ltumanovskaya

L’apoptose est la mort cellulaire programmée. C’est le processus par lequel des cellules déclenchent leur auto-destruction en réponse à un signal. C’est l’une des voies possibles de la mort cellulaire, qui est physiologique, génétiquement programmée, nécessaire à la survie des organismes multicellulaires.

Elle est en équilibre constant avec la prolifération cellulaire. Contrairement à la nécrose qui elle est une mort cellulaire prématurée, elle ne provoque pas d’inflammation : les membranes plasmiques ne sont pas détruites, du moins dans un premier temps, et la cellule émet des signaux qui permettront sa phagocytose par des globules blancs, notamment des macrophages.

 

Schématisation simple de la différence entre l’apoptose cellulaire et la nécrose cellulaire./Public Domain, libre de droits

 

Rôles de l’apoptose cellulaire

  • L’apoptose cellulaire contribue à l’homéostasie de l’organisme. Elle détruit les cellules défectueuses qui peuvent mettre en péril l’intégrité de notre corps.
  • Si l’ADN de cellules potentiellement cancéreuses n’est pas réparé par les mécanismes compétents, la cellule doit être détruite par apoptose.
  • L’apoptose détruit également les cellules immunitaires T autoréactives, c’est-à-dire les cellules susceptibles de s’attaquer à l’organisme et ainsi le mettre en péril.
  • L’apoptose cellulaire est un processus capital du développement, aussi bien d’un point de vue anatomique que d’un point de vue neurologique. La formation des doigts d’un embryon, par exemple, requiert de nombreuses apoptoses. Les cellules cartilagineuses du mésenchyme de la main sont produites en très grandes quantités. La main a alors une forme de rectangle. Des apoptoses creusent les espaces interdigitaux pour donner à la main sa forme.
  • Le bon développement neurologique est également dépendant de l’apoptose. Les connexions nerveuses ont lieu en grandes quantités lors du développement embryonnaire, certaines d’entre elles n’ont pas lieu d’être. L’apoptose est là pour remettre de l’ordre, elle élimine les mauvaises connexions.

L’apoptose cellulaire joue donc également un rôle important dans la formation du corps d’un organisme, par exemple l’émergence des doigts. Au début de sa formation, la main ressemble à une moufle (ou une palme), puis les cellules se trouvant entre les futurs doigts disparaissent. De même, la disparition de l’appendice caudal, chez le fœtus humain, est due à ce phénomène d’apoptose. La régression de la queue chez les têtards lors de leur métamorphose en grenouille est elle aussi due à l’apoptose.

L’apoptose cellulaire joue aussi un rôle primordial dans la formation du cerveau : très tôt dans l’embryogenèse, le cerveau subit une vague apoptotique qui le remodèle. Ensuite, les neurones forment entre eux des liaisons synaptiques au hasard, et une deuxième vague apoptotique élimine ceux qui n’ont pas établi de liaisons utiles.

 

Causes qui déclenchent l’apoptose cellulaire

Une cellule normale a constamment besoin que le corps lui confirme son utilité, aux moyens de facteurs de croissance. La perte de ces signaux peut déclencher un processus apoptotique.

  • Des signaux émis à la suite des dommages subis par l’ADN (par exemple suite à une irradiation aux rayons UV ou aux rayons X) sont capables de déclencher l’apoptose: en effet c’est alors soit une cellule potentiellement cancéreuse, soit une cellule totalement dysfonctionnelle. Dans les deux cas, cette cellule doit être éliminée sans dommage pour le reste du tissu adjacent.
  • Des signaux hormonaux peuvent déclencher l’apoptose cellulaire. C’est un mécanisme important, de régulation du système immunitaire.
  • Pression sur le réticulum endoplasmique: lorsqu’une cellule a un problème dans la conformation d’une protéine, qui aboutit à une accumulation de cette protéine dans le réticulum endoplasmique, elle peut entrer en apoptose.
  • La perte des contacts entre certaines cellules, ou bien entre ces cellules et leur matrice extracellulaire environnante induit de façon extrêmement rapide un processus apoptotique appelé anoïkose.
  • L’apoptose peut aussi être causée par la dégradation des télomères des chromosomes. Elle peut être inhibée par les télomérases. Ce processus est très connu sous le terme de « horloge biologique ».

Conséquences d’un dysfonctionnement de l’apoptose cellulaire

Maladies ou affections induites par le blocage de l’apoptose cellulaire

Les cellules cancéreuses sont généralement des cellules dans lesquelles le mécanisme de l’apoptose naturelle ne fonctionne plus. Elles survivent et se multiplient en dépit d’anomalies génétiques ou de mauvaises habitudes de vie survenues au cours de la vie de la cellule, alors que normalement elles auraient dû être détruites par apoptose.

Certains pathogènes empêchent l’induction de l’apoptose, comme HHV8 (virus de l’herpès). Certaines maladies neurodégénératives comme les tauopathies, sont également des maladies où les mécanismes apoptotiques sont impliqués, conduisant à la survivance de protéine tau pathogène qui peut alors s’accumuler anormalement, jusqu’à la mort de la cellule nerveuse. C’est le cas de la paralysie supranucléaire progressive, de la maladie d’Alzheimer, etc.

 

Maladies ou affections causées par l’activation intempestive de l’apoptose cellulaire

Des recherches récentes semblent montrer que le développement du sida en tant que maladie serait lié au déclenchement intempestif de l’apoptose des lymphocytes gérant la réponse immunitaire, ce qui permet le développement de maladies et infections opportunes. Cela ne remet pas en cause le rôle actif du virus VIH comme cause effective de cette maladie, bien que celui-ci soit bien détecté et tué par les lymphocytes.

Toutefois le blocage du virus par les anticorps produits par les lymphocytes conduirait le virus à produire avant sa destruction complète une réponse chimique de défense destinée à provoquer l’apoptose massive de tous les lymphocytes voisins, voire à faire fabriquer par les macrophages (qui absorberrovoquerait « à distance » le suicide de nombreux autres lymphocytes voisins alors même qu’ils n’ont jamais été directement en contact avaient le virus neutralisé par les anticorps en même temps que le message chimique provoquant leur apoptose) cette réponse chimique qui pec le VIH. En d’autres termes, le VIH provoquerait une réponse exacerbée du système immunitaire contre lui-même. C’est alors un effet « boule de neige », où un système morphologique est détourné de ses fonctions par une réponse non contrôlée, semblable à d’autres phénomènes auto-induits comme les allergies (elles aussi liées à un facteur déclenchant externe).

Ce comportement intempestif des mêmes macrophages (les poubelles de l’organisme qui peuvent générer par leur action des tas de produits toxiques et agents chimiques difficiles à éliminer isolément) est également impliqué dans d’autres types de réactions exacerbées de l’organisme comme certaines allergies (où cette réaction, très largement auto-entretenue, se fait à destination d’autres types de cellules que les lymphocytes immunitaires), et est soupçonné également dans d’autres types de maladies dégénératives (qui possèdent aussi un facteur déclenchant externe, pas nécessairement de nature infectieuse) ou certaines réactions exacerbées face à un stress (par exemple l’extension des brûlures).

 

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