Destruction physiologique des cellules, normale ou pathologique.
Mort programmée des cellules, liée à la taille du télomère, survenant après
environ 100 divisions cellulaires.
L'apoptose permet d'éliminer les cellules endommagées de l'organisme.
Elle intervient aussi lors de l'embryogenèse : si nos doigts et nos orteils
sont si parfaitement découpés, c'est grâce à l'apoptose qui a sculpté dans la
masse cellulaire et détruit les cellules inutiles dès les premiers stades de
notre développement.
De même, lors des premiers jours de la mise en place des réseaux du système
nerveux, 50 à 90 % des neurones sont éliminés par apoptose.
Tout comme les lymphocytes T, chargé de notre défense immunitaire : chacun
d'entre nous ne conserve que les plus efficaces et ne présentant aucun danger
pour l'organisme (capables de faire la différence entre le soi et le non-soi),
soit moins de 5 % de la diversité initiale.
L'apoptose se poursuit ensuite notre vie durant : chaque seconde, un millier de
nos cellules sont éliminées par apoptose pour être remplacées par un millier
d'autres, toutes neuves.
L'apoptose constitue aussi un mécanisme de sécurité pour éviter qu'une cellule
malade ou agressée ne meure pas nécrose, la rupture de sa membrane déversant
alors dans le milieu tissulaire le contenu des lysosomes remplis d'enzymes très
corrosives en provoquant une réaction inflammatoire. C'est par exemple le cas
pour les neutrophiles, constituant 70 % des leucocytes sanguins, les seules à
fabriquer de l'eau de Javel grâce à une enzyme spécialisée, et dont la durée de
vie n'est que de 6 heures avant de recevoir le signal d'apoptose.
On soupçonne d'ailleurs les neutrophiles cancéreux (dont insensibles au signal
d'apoptose) d'être impliqués dans les métastases en modulant la croissance
tumorale [11/2011].
Une apoptose excessive peut conduire à des pathologies neuro-dégénératives
comme les maladies d'Alzheimer, de Parkinson (destruction des neurones à
dopamine) ou de Huntington.
La cellule qui s'engage dans un processus d'apoptose est soumise à un grand
nombre de modifications morphologies : de l'extérieur, la cellule se
boursouffle puis se décompose en petites vésicules appelées corps apoptotiques.
Dans l'ordre, les étapes cytopathologiques de l'apoptose sont les suivantes :
une cellule apoptotique voit le morcellement de sa chromatine (c'est cette
étape précoce qui est repérée dans divers tests colorimétriques ou
électrophorétiques) ; étape rapidement suivie par la perte des contacts
cellulaires normaux, la fragmentation de la cellule atteinte et la destruction
des fragments par des cellules "éboueuses" (convoqués sur place par des signaux
qu'émet la cellule apoptotique) et, enfin, par une coupure rapide de l'ADN en
fragments dont les tailles sont des multiples de 185 nucléotides.
L'ensemble peut ne prendre qu'une quinzaine de minutes.
À la surface d'un grand nombre de types cellulaires de l'organisme, il existe
une protéine appelée fas ou APO-1 qui, lorsqu'elle est reconnue par un
anticorps spécifique, déclenche la mort apoptotique de la cellule qui la porte.
Cette molécule fas a été isolée au début des années 1990. Elle est
structurellement voisine du récepteur au TNF (Tumor Necrosis Factor). Pour
qu'elle soit activée, il faut qu'elle lie un ligand spécifique, isolé en 1993.
Avec l'identification de ces deux molécules, une percée essentielle a été
réalisée dans la compréhension de la détermination de l'apoptose par un signal
extracellulaire : le programme est déclenché lorsque le ligand de fas est fixé
par la protéine fas.
Des études plus récentes proposent une hypothèse inverse : les ligands seraient
présents par défaut sur les récepteurs à la surface de la cellule, qui
enverraient un signal "positif" ; en l'absence de ligands ces récepteurs ne
seraient pas inactifs mais déclencheraient le signal d'apotose. Ce mécanisme
permettrait l'élimination systématique des cellules qui se développeraient dans
un environnement sans ligand et pourrait donc être un puissant mécanisme
d'élimination des cellules tumorales. Malheureusement, ces dernières sont
capables de muter pour perdre les récepteurs d'apoptose, ou encore de produire
elles-mêmes le ligand [12/2005].
Il n'est pas certain que l'apoptose joue un rôle important dans le
vieillissement de l'organisme : elle intervient surtout comme mécanisme de
défense contre les cancers et les infections virales [11/2007].
Un nouveau mécanisme de suicide cellulaire, régulé par un système
toxine-antitoxine, a été observé chez les bactéries.
Ce mécanisme repose sur un opéron, c'est-à-dire un couple de gènes dont l'un
code pour une toxine et l'autre pour son antitoxine (l'antidote). Les deux
protéines étant produites simultanément en temps normal, leur effet s'annule ;
mais lorsque l'antitoxine est dégradée ou ne peut plus être produite, la toxine
devient active et ses dégâts finissent par entraîner la mort de la bactérie.
Le duo PezAT (Pneumococcal epsilon zeta Antitoxin Toxin), constitué du gène PezT
(pour la toxine zeta) et du gène PezA (pour l'antitoxine epsilon) est ainsi
connu depuis une vingtaine d'années.
Des expérimentations sur E. coli viennent de montrer que la toxine PezT empêche
la formation de la paroi cellulaire en induisant la phosphorylation de l'UNAG
(uridine diphosphate-N-acétylglucosamine) en UNAG-3P, qui s'accumule dans la
bactérie et devient toxique en inhibant les enzymes bactériennes impliquées
dans la construction de la paroi, qui en temps normal utilisent la protéine
UNAG ; le résultat est une mort rapide de la bactérie.
La découverte des propriétés de l'UNAG-3P laisse donc entrevoir une nouvelle
voie thérapeuthique, et peut-être même une nouvelle classe d'antibiotiques
[03/2011].
La méduse Turritopsis nutricula, originaire dans la mer des Caraïbes, est
biologiquement immortelle : ses mécanismes d'apoptose sont bloqués, et elle
retourne régulièrement à sa forme juvénile de polype par un phénomène de
transdifférenciation [07/2012].
Le Talri (Taux d'apoptose lymphocytaire radio-induit) est une mesure du taux de
mortalité des cellules soumises à un traitement du cancer par radiothérapie.
Mis au point par le Pr David Azria du centre anticancer Val d'Aurelle de
Montpellier, il fait apparaître une relation inverse entre un Talri élevé et la
survenue tardive de complications, sans que l'on sache l'expliquer [06/2013].
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