Apoptose

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On nomme apoptose (ou mort cellulaire programmée , ou suicide cellulaire), le processus par lequel des cellules déclenchent leur auto destruction en réponse à un signal. C'est une mort cellulaire physiologique, génétiquement programmée, nécessaire à la survie des organismes pluricellulaires. Elle est en équilibre constant avec la prolifération cellulaire. Contrairement à la nécrose, elle ne provoque pas d'inflammation: les membranes plasmiques ne sont pas détruites, et la cellule émet des signaux (en particulier, elle expose sur le feuillet externe de sa membrane plasmique de la phosphatidylsérine, un phospholipide normalement constitutif de son feuillet interne) qui permettront sa phagocytose par les globules blancs.

[modifier] Exemples de rôles physiologiques

Morphogenèse:

Par exemple l'apparition 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 meurent.
De même, la disparition de l'appendice caudal, chez le fœtus humain, est dû à ce phénomène d'apoptose.
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.

Système immunitaire:

En réponse à l'apparition d'un antigène étranger dans le corps, des lymphocytes B se mettent à produire chacun un anticorps particulier, en recombinant au hasard leurs gènes d'immunoglobulines (recombinaison VDJ). Ceux qui produisent des anticorps inactifs ou autoimmuns sont éliminés par apoptose. En cas d'infection virale, les lymphocytes T cytotoxiques produisent des molécules toxiques pour les cellules infectées; ils sont détruits par apoptose lorsque l'infection est maîtrisée.

Différenciation intestinale:

Les cellules intestinales sont en perpétuel renouvellement (avec une durée de vie de quelques jours seulement) et migrent du bas des cryptes vers le sommet des villosités intéstinales de l'intestin grêle où elles assurent leur fonction d'absorption des nutriments. Ultimement elles se décrochent et enclenchent un phénomène apoptotique particulier appelé anoikis dû à la perte de contact cellule-cellule ou cellule-matrice extracellulaire

[modifier] Causes

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 suite à 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.

Des signaux hormonaux, notamment avec les glucocorticoïdes, peuvent déclencher l'apoptose.

Stress du réticulum endoplasmique: lorsqu'une cellule a un problème dans la conformation d'une protéine, qui aboutit à une accumulation de cette protéine dans le RE, 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 anoikis.

[modifier] Mécanisme intracellulaire

Le cas le mieux connu est celui où le signal provient des récepteurs de mort (Fas, liant FasL, TNF R1, liant TNF...).

Tous convergent vers un point de non retour qui a lieu au niveau de la mitochondrie, "intégrateur" et "exécuteur" de l'apoptose. La membrane externe de cette organite devient perméable, elle libère alors dans le cytoplasme cellulaire des composés normalement situés entre les deux couches membranaires. Cela déclenche la mort cellulaire de trois manières différentes : libération de molécules qui activent les caspases, qui orchestrent l’apoptose, libération de molécules impliquées dans "l’apoptose indépendante des caspases", et enfin perte de fonction des mitochondries, qui sont indispensables à la survie de la cellule.

Durant l’apoptose, l’ADN est digéré de façon très spécifique en fragments d’environ 200 paires de bases, ce qui cause une distribution très caratéristique des fragments d’ADN en « échelle » lorsque qu'ils sont séparés par électrophorèse suivant leur taille. Cette digestion est assuré par les protéines CAD (Caspase Activated DNase), existant en temps normal sous forme inactive en association avec une ICAD (inhibitor of Caspase Activated DNase). Cette ICAD cache la séquence NLS de CAD et le clivage de cette association par une caspase va permettre à la protéine CAD de rentrer dans le noyau, qui jouera son rôle de DNase clivant l'ADN.

L'un des mécanismes de l'apoptose dans les cellules cardiaques post ischémiques semble consister en la nitration des protéines cellulaires par un excès de peroxynitrites [1]. Ces peroxynitrites induisent également l'apoptose des monocytes [2] et des lymphocytes T [3]

[modifier] Voir aussi

Par exemple quand les cellules ne reçoivent pas en permanence de leurs voisines des messages inhibant leur autodestruction, elles disparaissent spontanément.

De nombreux autres signaux comme par exemple des signaux émis suite à 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.

Les cellules cancéreuses sont généralement des cellules dans lesquels ce mécanisme ne fonctionne plus. Elles survivent et se multiplient en dépit d'anomalies génétiques 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, par exemple HHV8 (Herpesvirus responsable du sarcome de Kaposi) provoque la synthèse de la protéine v-FLIP empêchant l'apoptose induite par les récepteurs de mort.