Il existe généralement 2 façons dont les cellules humaines peuvent mourir :
- Elles sont détruites à la suite d’une lésion ou par un agent viral
- Les cellules s’incitent elles-mêmes à se suicider
Mort cellulaire due à une lésion ou à des agents nocifs
Les cellules de notre organisme qui ont été endommagées à la suite de lésions, comme une exposition à des produits chimiques mortels/toxiques ou des dommages mécaniques, ont tendance à subir une série de changements avant de mourir. Elles ont tendance à gonfler et, finalement, leur contenu s’échappe à travers la membrane, entraînant une inflammation immédiate des tissus qui les entourent.
Vidéo d’animation sur l’apoptose
Mort par suicide programmé
Les cellules peuvent également être induites ou naturellement programmées à s’autodétruire pour assurer le renouvellement cellulaire normal et permettre à de nouvelles cellules saines de se développer. La phase PCD commence, puis les cellules rétrécissent et développent à leur surface de minuscules marqueurs ressemblant à des bulles. Ensuite, le DNA et les protéines (chromatine) du noyau cellulaire se dégradent suffisamment pour libérer le cytochrome c, qui dégrade davantage les cellules jusqu’à la libération de UTP et de ATP.
Ces nucléotides ATP et UTP se lient ensuite aux récepteurs des cellules phagocytaires telles que les cellules dendritiques et les macrophages, afin de les attirer vers la cellule mourante. La phosphatidylsérine, un phospholipide, est alors exposée à la surface, créant un signal « mange-moi » pour les phagocytes qui engloutissent les fragments cellulaires restants. Ces cellules phagocytaires sécrètent progressivement les cytokines IL-10 et TGF-β, qui inhibent l’inflammation.
La série d’événements linéaires qui se produisent lors de cette mort cellulaire est si ordonnée que les scientifiques désignent ce processus sous le nom de PCD ou de mort cellulaire programmée. La fonction de la mort cellulaire programmée est aussi intrinsèque à nos cellules que le processus de mitose ou de méiose. Le cycle d’une mort cellulaire programmée est appelé apoptose cellulaire. (prononcé APE oh TOE sis)
Pourquoi les cellules se suicident-elles ?
Les cellules se suicident pour deux raisons différentes.
- La mort cellulaire programmée, ou PCD, est nécessaire au développement naturel. A Un bon exemple est la formation des orteils et des doigts chez le fœtus, qui nécessite le recours naturel à l’apoptose pour éliminer une partie des tissus entre les doigts et les orteils afin de permettre un fonctionnement normal. Un autre exemple est la formation des synapses (signaux) entre les cellules neurales, qui nécessite l’élimination des cellules excédentaires ou surnuméraires par le processus d’apoptose.
- PCD est également nécessaire pour détruire naturellement des cellules si l’organisme les reconnaît comme une menace pour notre système ou pour maintenir l’intégrité globale d’un organisme. A bon exemple d’apoptose est celui de nos cellules lorsqu’elles sont infectées par un virus. Notre organisme choisira de détruire les cellules endommagées et de préserver les tissus environnants.
On estime que des défauts de notre processus apoptotique sont associés à certaines maladies auto-immunes telles que la maladie de Crohn, le lupus et/ou la polyarthrite rhumatoïde. D’autres occurrences de l’apoptose se produisent dans des cellules présentant DNA ou des dommages au génome susceptibles de perturber le développement embryonnaire normal, entraînant ainsi des malformations congénitales chez l’enfant ou empêchant les cellules de devenir cancéreuses.
Certains types de rayonnements et de produits chimiques utilisés dans les traitements anticancéreux contribuent également à induire l’apoptose de certains types de cellules cancéreuses dans l’espoir de contenir la maladie.La survie de nos cellules exige qu’elles reçoivent une stimulation positive constante de la part des cellules environnantes. Parmi les exemples bien connus de signalisation positive figurent les facteurs de croissance pour les cellules neuronales et l’interleukine-2, qui est un facteur essentiel nécessaire à la mitose des lymphocytes
À l’autre extrémité du spectre, la réception de signaux négatifs provenant des cellules peut également conduire à l’apoptose des motoneurones sensoriels. Une augmentation du taux d’oxydants à l’intérieur des cellules peut endommager notre DNA.[1] Parmi les autres signaux négatifs figurent :
- X-rayons
- Lumières ultraviolettes « UV »
- Médicaments de chimiothérapie
- Accumulation rapide de protéines
Lorsque ces signaux négatifs surviennent, des molécules commencent à se lier aux récepteurs de surface de la cellule et signalent naturellement aux cellules de commencer le cycle d’apoptose.
Parmi les exemples d’activateurs de la mort cellulaire figurent :
- Lymphotoxine ou TNF-β
- Facteur de nécrose tumorale alpha ou TNF-α
- Ligand Fas ou FasL
Les 3 principaux mécanismes de l’apoptose cellulaire
A La cellule se suicide par apoptose en utilisant 3 types de mécanismes :
- Signaux internes (voie mitochondriale)
- Signaux externes (voie des récepteurs de mort)
- Facteur inducteur d’apoptose ou AIF [2]
Cancer et apoptose
Certains virus associés au cancer peuvent recourir à des mécanismes biologiques trompeurs pour empêcher le cycle naturel de l'apoptose dans les cellules qu'ils ont envahies. Parmi les exemples figurent les papillomavirus humains ou HPV, connus pour provoquer le cancer du col de l'utérus. Le virus d'Epstein-Barr, ou EBV, constitue un autre exemple de ce type de détournement cellulaire ; il est associé à certains types de lymphomes et peut également provoquer une mononucléose.
Apoptose dans notre système immunitaire
La fonction principale de notre système immunitaire est de réagir et de protéger notre organisme contre les envahisseurs étrangers grâce à la prolifération de cellules lymphocytaires (cellules T et/ou B). Une fois que notre organisme a été protégé et que cette mission est accomplie, les cellules doivent être éliminées afin de permettre le processus de guérison. Cette élimination des cellules s’effectue par le processus d’apoptose.
Apoptose vs nécrose
L’opposé de la mort cellulaire apoptotique est appelé nécrose cellulaire. La nécrose est considérée comme un processus toxique dans notre organisme, au cours duquel les cellules deviennent des victimes passives. La nécrose désigne généralement les processus naturels ou « non programmés » de dégradation qui surviennent après la mort cellulaire. De nombreux scientifiques préfèrent ne pas utiliser le terme nécrose pour décrire la mort cellulaire.[3]
L’oncose est le terme utilisé pour décrire le processus d’événements conduisant à la nécrose. Lors de la nécrose, un gonflement cellulaire et une caryolyse surviennent, contrairement à l’apoptose qui entraîne la mort par pycnose, caryorrhexie et rétraction cellulaire. Les termes médicaux « nécrose oncotique » ou « mort cellulaire oncotique » sont parfois utilisés pour décrire une mort cellulaire programmée suivie d’un gonflement cellulaire,[4]
La capacité de la nature à contrôler la vie & la mort des cellules offre un immense potentiel thérapeutique en médecine régénérative. Il est essentiel de comprendre quand une apoptose inappropriée se produit, car elle joue un rôle déterminant dans de nombreuses affections médicales, notamment des maladies cérébrales neurodégénératives telles que ALS,la maladie du motoneurone, la cardiopathie ischémique, les cancers et de nombreux types de maladies auto-immunes. Le centre de régénération par cellules souches continuera de publier les dernières découvertes, avancées et essais cliniques au bénéfice de tous les patients dans le monde.
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Références cliniques publiées
[1] ^ Ekchariyawat, Peeraya, Arunee Thitithanyanont, Stitaya Sirisinha, and Pongsak Utaisincharoen. 2013. Involvement of GRIM-19 in apoptosis induced in H5N1 virus-infected human macrophages. Innate immunity, no. 6 (March 25). doi:10.1177/1753425913479149. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23529854
[2] ^ Kheansaard, Wasinee, Prapaporn Panichob, Suthat Fucharoen, et Dalina I Tanyong. 2011. Apoptose induite par les cytokines des cellules progénitrices érythroïdes bêta-thalassémie/hémoglobine E par un processus médié par l’oxyde nitrique in vitro. Acta haematologica, no. 4 (septembre 21). doi:10.1159/000329903. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21934298
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[3] ^ Kumar, Sunil, Anup Singh Pathania, A K Saxena, R A Vishwakarma, Asif Ali, et Shashi Bhushan. 2013. Potentiel anticancéreux des flavonoïdes isolés de l’écorce de tige d’Erythrina suberosa par induction de l’apoptose et inhibition de la voie de signalisation STAT dans les cellules de leucémie humaine HL-60. Chemico-biological interactions, no. 2 (juillet 9). doi:10.1016/j.cbi.2013.06.020. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23850732
[4] ^ Yorsangsukkamol, Juthaporn, Angkana Chaiprasert, Tanapat Palaga, Therdsak Prammananan, Kiatichai Faksri, Prasit Palittapongarnpim, and Narapon Prayoonwiwat. 2011. Apoptose, production de MMP9, VEGF, TNF-alpha et croissance intracellulaire de M. tuberculosis pour différents génotypes et différents gènes pks5/1. Asian Pacific journal of allergy and immunology, no. 3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22053594
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