C’est une mort cellulaire programmée. C’est un processus normal, physiologique de suicide des cellules inutiles ou défectueuses. Il ne faut pas confondre apoptose et nécrose. Cette dernière est une mort accidentelle, pathologique, qui se produit quand les cellules sont soumises à un stress. (Hypothermie, hypoxie…)
- pendant l’embryogénèse, l’apoptose permet l’élimination du tissu entre les doigts.
- La sélection négative des lymphocytes (voire chapitre 5 : la réponse immunitaire)
- Elimination de cellules infectées par un virus par les lymphocytes T cytotoxique.
- bourgeonnement cellulaire
- condensation du noyau et du cytoplasme. Les organites restent intacts.
- Fragmentation de l’ADN entre les nucléosomes
- Explosion de la cellule en corps apoptotique
- Phagocytose des corps apoptotique par les macrophages
L’ensemble de ce processus nécessite de l’ATP et se fait de manière séquentielle.
Les ligands de mort (TNF) se fixent sur des récepteurs de mort qui leurs sont spécifiques. Ceci entraine leur trimérisation. Ses récepteurs recrutent un adaptateur (TRADD ou FADD, voir les deux), qui sert d’intermédiaire entre le récepteur et une procaspase. La procaspase 8 autocatalyse sa propre protéolyse (figure 2) avec élimination des deux domaines de mort. La caspase est alors activée et se dimérise. Elle clive en cascade la procaspase suivante appelé procaspase 3. Le complexe (ligand de mort+récepteur de mort+adaptateur+caspase initiatrice 8) est appelé DISC (Death Inducing Signaling Complex). (figure 6-G-2)
Le facteur BID, qui appartient à la famille des Bcl2, est clivé par des processus interne à la cellule. Un morceau de BID s’ancre dans la membrane mitochondriale et permet la sortie du cytochrome C et du facteur Apaf1. Ces deux facteurs collaborent pour activer la caspase 9, qui à son tour active la caspase 3.
Le baiser de la mort correspond au contact membranaire entre un LTC et une cellule cible à éliminer (cellule infecté par un virus, cellule tumorale, cellule allogreffe…). Le LTC fabrique la perforine qui s’empile pour former un canal transmembranaire dans la cellule cible : canal de polyperforine. Le LTC libère ensuite des granzymes qui s’engouffrent dans le canal et protéolyse la protéine BID. (= voie intrinsèque induite)
Ex : Les cellules myeloïdes (IL3)
Les caspases sont des proenzymes (ou zymogènes), soit des enzymes qui existent dans la cellule sous forme inactive et qui deviennent activent après un clivage. Elles possèdent obligatoirement dans leur site actif une cystéine et elle coupe leur S après un résidu d’aspartate.
On distingue des caspases initiatrices, qui démarrent la caspase (caspase 8) et les capsases terminatrices, qui terminent la cascade (caspase 3)
Les caspases terminatrices detruisent plusieurs protéines fondamentales dans la survie cellulaire :
- clivage de CID-ICAD, d’où libération de la DNAse CAD qui passe dans le noyau et qui coupe l’ADN génomique au niveau des liens entre nucléosomes, cela donne des fragments d’ADNg multiple de 180 pb : aspect de DNA ladder.
- Les lamines nucléaiers, d’où dislocation de la membrane nucléaire
- Les protéines du cytosquellette (actine et fodrine) = condensation et dislocation cytoplasmique.
- Les protéines chaperonnes (= prise de mauvaise conformation 3D par beaucoup de protéines)
In vivo, le cas idéal est un équilibre parfait entre la prolifération et l’apoptose. Il existe malheureusement des déséquilibres.
Ex : prolifération des cellules cancéreuses (=tumeurs), ou déficit de la sélection thymique des lymphocytes (=maladie auto-immune)
C’est le cas de maladie dégénérative chronique du cerveau (Alzheimer, Parkinson...)
Certains virus inhibent l’apoptose (ceci leur permet de se multiplier tranquillement dans la cellule infectée) exemple, les baculovirus, qui produisent la p35, inhibant les caspases.
Inversement, certains virus induisent l’apoptose pour affaiblir l’organisme. Exemple : HIV induit l’apoptose des macrophages et des LT.
¤ Culture cellulaire par la thymidine [3H], puis traitement par une drogue réduisant l’apoptose. Suivit d’une extraction d’ADNg, puis centrifugation sur un gradient de densité, ce qui permet de séparer l’ADNg LMW et HMW
¤culture cellulaire avec une drogue pro-apoptotique, suivit d’une extraction d’ADNg et d’une séparation sur gel. Donne un aspect DNA-ladder.
¤TUNEL (Terminal desoxynucleotidyl transferase dUTP Nick End Labeling)
Ex, le polyADP-ribose (PARP) polymérase est digéré par la caspase 3 pour donner du PAR+P, où le PAR peut être mise en évidence avec des anticorps anti-PAR.
¤Mise en évidence de la translocation de la phosphotidylsérine (PS). Dans une cellule normale, elle se trouve du côté interne de la membrane. Dans une cellule apoptotique, elle se situe sur le côté externe de la membrane, et l’annexine peut alors se fixer dessus. L’annexine est alors reconnue par des anticorps anti-annexine.
¤colorant d’exclusion : il colore seulement les cellules apoptotiques, et pas les cellules normales.
Colorants du noyau = les noyaux apparaissent comme des billes très condensées et très fluorescentes pour les cellules apoptotique.
