Fiche de révision : Contrôle de la mort cellulaire par apoptose

📋 Plan du Cours

1. Renouvellement et mort cellulaire
2. Comparer les modèles de mort cellulaire
3. Rôles physiologiques de l’apoptose
4. Étapes et signes de l’apoptose
5. Caspases et famille Bcl-2
6. Voies de signalisation apoptotique
7. Régulation et détection de l’apoptose

📖 1. Renouvellement et mort cellulaire

★ À maîtriser

📌 Une cellule en train de mourir est engagée dans un processus impliquant plusieurs mécanismes, tandis qu’une cellule morte correspond à la fin du processus, avec perte de l’intégrité de la membrane plasmique, fragmentation et phagocytose des fragments.

Compléments

• Les durées estimées entre divisions cellulaires sont :

  • 2 à 3 jours dans l’intestin
  • 10 jours dans la rétine et la cornée
  • 4 semaines dans la peau
  • 4 mois pour les globules rouges
  • 12 à 18 mois dans le foie
  • 30 ans dans les cellules osseuses

• Le renouvellement des cellules du cœur et des neurones est très lent, voire quasi inexistant.

💡 Astuce mémo

Cellule mourante : processus en cours ; cellule morte : intégrité membranaire perdue.

📖 2. Comparer les modèles de mort cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Nécrose cellulaire : Mort non programmée liée à un processus pathologique et impliquant une inflammation.

★ À maîtriser

• La nécrose se caractérise par le gonflement de la cellule et de ses organites, la rupture des membranes, l’absence de cassures de l’ADN, une dégradation aléatoire de l’ADN et une réaction inflammatoire.

• L’apoptose se caractérise par le rétrécissement cellulaire, le bourgeonnement, la condensation de la chromatine et la fragmentation nucléaire.

Compléments

• L’autophagie se manifeste par des vésicules à double membrane, la dégradation des organites, une diminution de la taille cellulaire et un rôle important des lysosomes.

• La sénescence est associée à l’arrêt de la réplication, à une granulation du cytoplasme et à une activité β-gal accrue.

💡 Astuce mémo

Nécrose : rupture et inflammation ; apoptose : rétrécissement et corps apoptotiques.

📖 3. Rôles physiologiques de l’apoptose

🔑 Notions clés & Définitions

• Apoptose : Phénomène physiologique par lequel des cellules déclenchent leur autodestruction à la suite d’un signal multicellulaire spécifique.

★ À maîtriser

• Au cours du développement embryonnaire, des cellules produites en excès meurent selon des critères précis afin de générer des structures propres à l’organe.

Compléments

• L’apoptose intervient dans différents mécanismes physiologiques et tissulaires.

💡 Astuce mémo

Des cellules embryonnaires en excès s’effacent pour sculpter l’organe.

📖 4. Étapes et signes de l’apoptose

★ À maîtriser

• Les modifications morphologiques de l’apoptose suivent trois étapes :

  • Condensation
  • Fragmentation
  • Dégradation

• L’apoptose entraîne la formation de protubérances membranaires, la perte de volume cellulaire, la condensation de la chromatine, la fragmentation de l’ADN et la dégradation des protéines.

• Lors de l’apoptose, les phosphatidylsérines sont exposées par inversion du feuillet membranaire sans perte de l’intégrité de la membrane.

Compléments

• L’apoptose aboutit à la formation de corps apoptotiques, ensuite digérés par les cellules voisines ou les macrophages.

💡 Astuce mémo

Condensation, fragmentation, dégradation.

📖 5. Caspases et famille Bcl-2

★ À maîtriser

• Les caspases sont des protéases à cystéine qui clivent leurs substrats après un résidu aspartate.

• Les caspases initiatrices sont :

  • caspase 2
  • caspase 8
  • caspase 9
  • caspase 10
  • caspase 12

• Les caspases effectrices sont :

  • caspase 3
  • caspase 6
  • caspase 7

Compléments

• Les caspases forment une famille de protéines à séquences homologues, conservée au cours de l’évolution, et sont activées spécifiquement dans les cellules apoptotiques.

• Chez l’humain, la famille compte 14 caspases, dont les deux tiers ont une fonction dans l’apoptose.

• Les protéines anti-apoptotiques de la famille Bcl-2 possèdent quatre domaines BH, tandis que les protéines pro-apoptotiques peuvent posséder plusieurs domaines ou seulement le domaine BH3.

💡 Astuce mémo

Bcl-2/Bcl-XL ferment les pores ; Bax/Bad/Bak les favorisent.

📖 6. Voies de signalisation apoptotique

★ À maîtriser

• Dans la voie intrinsèque, le cytochrome c libéré dans le cytoplasme se fixe à Apaf-1 et forme l’apoptosome.

• Les récepteurs de mort possèdent quatre domaines extracellulaires riches en cystéine et un domaine de mort cytoplasmique qui recrute des protéines.

• Les protéines anti-apoptotiques Bcl-2 et Bcl-XL inhibent la perméabilisation de la membrane mitochondriale externe, tandis que Bax, Bad et Bak s’y insèrent en réponse à un signal apoptotique et favorisent la formation de pores.

Compléments

• Dans la voie intrinsèque indépendante des caspases décrite, AIF est libéré dans le cytoplasme, rejoint le noyau, se lie à l’ADN et en induit la destruction ainsi que la mort cellulaire.

• AIF est une flavoprotéine de 57 kDa possédant des séquences d’adressage mitochondrial et nucléaire, particulièrement impliquée dans les neurones selon le cours.

💡 Astuce mémo

Signal extrinsèque ou mitochondrial → activation des caspases.

📖 7. Régulation et détection de l’apoptose

★ À maîtriser

• L’annexine V permet de détecter les phosphatidylsérines en cytométrie de flux.

Compléments

• Le cours présente la fragmentation de l’ADN comme une méthode d’étude de l’apoptose.

📊 Tableaux de synthèse

Caractéristiques des morts et arrêts cellulaires