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Sculpture du vivant
Synthèse des situations en relation avec le phénomène d'apoptose, depuis la cellule-oeuf jusqu'à la fin de la vie de l'organisme
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La mort cellulaire intervient au cours du développement embryonnaire |
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Mort cellulaire et sculpture du cerveau |
Lors de la mise en place du système nerveux dans le corps de l'embryon en train de se construire, de très nombreux neurones disparaissent (jusqu'à 85% dans certaines régions) dans la période où ils tentent d' établir des connexions synaptiques avec d'autres neurones. Le destin des neurones survivants dépend de signaux de survie (neurotrophines) libérés par les territoires que traversent les prolongements cytoplasmiques des neurones. De la même façon, les astrocytes qui jouxtent et protègent les neurones, et les oligodendrocytes qui s'enroulent autour des axones, ne survivent que s'ils ont réussi à établir un contact étroit avec un neurone. |
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Mort cellulaire et sculpture du système immunitaire |
Le répertoire immunologique est constitué de plusieurs centaines de millions de lymphocytes, portant chacun un récepteur différent. L'élaboration du répertoire immunologique a lieu au moment de la construction du système immunitaire. Dans le cas des lymphocytes T, la constitution du répertoire immunologique se fait au cours d'une période de trois jours dans le thymus, au cours de laquelle disparaissent 99% des lymphocytes qui viennet d'être créés, soit parce qu'ils reconnaissent trop bien le soi, soit parce qu'ils sont incapables de la reconnaître. Survivent environ un pour cent des lymphocytes : leur interaction modérée avec le soi transmet au lymphocyte un signal faible qui va empêcher le déclenchement de l'apoptose. Ce sont ces lymphocytes survivants qui pourront quitter le thymus et composeront le répertoire immunologique protégeant l'organisme contre le non-soi au cours de sa vie. |
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Mort cellulaire et morphogenèse |
Quelques exemples ... |
| C'est la mort cellulaire qui , par vagues successives, sculpte les membres antérieurs et postérieurs à partir de leurs ébauches, et sculpte leurs extrémités. Ainsi, une main naît d'abord sous la forme d'une "palme", contenant cinq branches de cartilage noyées dans du tissu ; par la suite, l'apoptose fait disparaître les tissus joignant les branches, ce qui permet l'individualisation de doigts. | |
| À chaque étape du développement, la mort cellulaire sculpte aussi la forme intérieure de l'embryon. Ainsi, quelques jours après la fécondation, l'apoptose fait brutalement disparaître la plupart des cellules occupant le centre de l'embryon, créant une cavité qui permettra la migration de cellules et les mouvements morphogénétiques. | |
| La mort cellulaire qui sculpte les organes : le creusement du tube digestif ou bien du cœur s'effectue par apoptose. | |
| La mort cellulaire participe à la réalisation du phénotype sexuel : mort de cellules du canal de Müller chez la femme, mort de cellules du canal de Müller chez l'homme | |
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La mort cellulaire intervient dans de multiples situations physiologiques au cours de la vie |
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Des hormones contrôlent la vie et la mort des cellules |
Quelques exemples... |
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La chute du taux des hormones ovariennes en fin de cycle entraîne le suicide des cellules qui composent les tissus utérins et des vaisseaux sanguins qui les irriguent. Cela explique les menstruations. La cessation de la production cyclique des hormones sexuelles lors de la ménopause déclenche le suicide des cellules des organes génitaux et accentue le suicide des cellules qui construisent les os. |
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| La testostérone réprime le déclenchement de l' apoptose dans les cellules prostatiques ce qui participe au maintien de la structure et de la fonctionnalité de l'appareil sexuel mâle | |
| L'érythropoïétine sécrétée en plus grande quantité en altitude réprime le suicide cellulaire des cellules filles issues de cellules souches dans la moëlle osseuse ce qui aboutit à une production plus importante d'hématies | |
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L'apoptose intervient à plusieurs reprises lors d'une réponse immunitaire |
Lors de l'infection de l'organisme par un agent étranger, des LTc détruisent les cellules cibles en déclenchant leur apoptose. Au terme du combat entre LTc et agent infectieux, il ya déclenchement d'un suicide cellulaire massif des LTc issus de l'expansion clonale ce qui permet le retour à un volume normal des ganglions lymphatiques. |
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Des dérèglements du processus de mort cellulaire conduisent à des situations pathologiques |
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Le déclenchement anormal du suicide des cellules |
Le virus du SIDA induit la mort cellulaire non seulement des cellules qu'il infecte et dans lesquelles il se reproduit, mais aussi de nombreuses familles de cellules qu'il n'infecte pas, tels les neurones du cerveau. La maladie d'Alzheimer conduit progressivement à la mort de la plupart des neurones cérébraux, ce qui dépeuple le cerveau et provoque une démence. La maladie de Parkinson conduit à la mort dans le cerveau d'une petite population de neurones qui participent à la coordination des mouvements, entraînant une invalidité progressive. L'amyotrophie spinale est caractérisée par la mort ,dès la petite enfance, de certains neurones moteurs composant des nerfs moteurs, ce qui entraîne une paralysie musculaire invalidante, le plus souvent mortelle. Des maladies dégénératives de la rétine sont caractérisées par le déclenchement du suicide des cellules photoréceptrices de la rétine en réponse à une intensité lumineuse normale. La liste des maladies neurovégétatives chroniques dont on découvre aujourd'hui qu'elles sont provoquées par un déclenchement anormal du suicide cellulaire ne cesse de s'étendre : encéphalopathie spongiforme, sclérose latérale amyotrophique, chorée de Huntington... |
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La répression anormale du suicide des cellules |
Des cancers se développent Un exemple parmi d'autres : La protéine Blcl-2 participe à la répression du suicide cellulaire. Elle est produite de façon anormale et permanente dans le cas d'un cancer de type lymphome folliculaire. Dans les cellules cancéreuses, il y a également production de l'oncoprotéine C-myc qui favorise le dédoublement cellulaire. Lien possible avec les oncogènes |
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Des maladies aigües du suicide cellulaire |
L'obstruction soudaine d'un vaisseau sanguin céréeacute;bral par un caillot diminue brutalement la quantité de dioxygène disponible pour les cellules, ce qui constitue un signal déclencheur de la mort cellulaire neuronale : il y a attaque cérébrale. Le virus de l'hépatite ou l'ingestion massive d'alcool déclenchent le suicide des cellules hépatiques. |
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L'étude d' un organisme modèle donne des informations sur les modalités de la mort cellulaire |
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Les interventions de l'apoptose lors du développement de Coenorhabditis élégans |
La cellule-oeuf de Coenorhabditis élégans donne naissance à mille quatre-vingt-dixcellules. Au cours du développement, cent trente et une cellules vont mourir, essentiellement des neurones qui disparaissent moins d'une heure après le dédoublement qui les a fait naître. |
| Des mutants chez Coenorhabditis ont permis l'identification de gènes impliqués dans l'apoptose | Les différents gènes dont l'altération a des conséquences sur le déroulement de la vie et de la mort des cellules de l'embryon du petit ver sont les gènes ced. Ces gènes codent pour des protéines dont certaines ont pour effet d'interrompre prématurément la vie d'une cellule (protéines Ced-3 et Ced-4), alors que d'autres ont pour effet de s'opposer à leur action (protéine Ced-9) |