CYTOL   Apoptose

Nos cellules se suicident
On sait depuis longtemps que des milliards de nos cellules meurent chaque jour pour laisser place aux plus jeunes. Ce qui est connu depuis beaucoup moins longtemps, c'est que nos cellules ne meurent pas de vieillesse ; elles se suicident, tout simplement.
C'est depuis à peine un an qu'on connaît un peu mieux ce qui induit le processus de la mort cellulaire programmée que l'on appelle apoptose. Déjà, elle permet de mieux comprendre beaucoup de maladies comme le cancer et l'Alzheimer.
La première question qui nous vient à l'esprit quand on essaie de comprendre l'apoptose, c'est pourquoi la cellule n'attend pas de mourir d'elle-même ? Eh bien c'est parce qu'une cellule vieille et malade est dangereuse pour l'organisme. L'enveloppe cytoplasmique qui entoure la cellule se troue et la cellule se vide de son contenu, ce qui cause une inflammation des tissus environnants. Notre système immunitaire doit alors entrer en jeu pour combattre l'inflammation et entourer la cellule malade de façon à limiter les dégâts. Au cours de cette opération, les cellules voisines sont souvent endommagées et meurent elles aussi. C'est ce qu'on appelle la mort par nécrose. Ce serait impensable qu'une telle guerre soit livrée chaque jour pour éliminer les milliards de cellules qui meurent dans notre corps.
C'est pour cela que la nature a trouvé une solution de rechange, la mort par apoptose, qui se fait tout en douceur. Durant ce processus, l'ADN de la cellule se sectionne d'abord en gros morceaux, puis en morceaux de plus en plus petits, toujours égaux. Ensuite, les protéines qui composent la structure de la cellule se sectionnent elles aussi. La cellule se sert alors des morceaux de membrane cytoplasmique pour emballer son contenu avant qu'il ne cause de l'inflammation. Ces petits baluchons sont appelés corps apoptotiques. La phospholipide phosphoserine qui se trouve habituellement sur la surface intérieure de la membrane cellulaire se retrouve alors à l'extérieur des petits baluchons, comme un chandail mis à l'envers. La phospholipide attire les macrophages (les broyeurs à déchets de notre organisme) qui engloutissent les corps apoptotiques. L'apoptose est donc une mort propre et non violente.
Qu'est-ce qui enclenche le processus ? Tout commence par l'action d'une enzyme, baptisée Apopaïne par le chercheur qui l'a découverte, Donald Nicholson, qui travaille pour le laboratoire pharmaceutique Merck Frosst à Montréal. Il peut être fier parce que la découverte de cette enzyme était une course mondiale ! D'ailleurs Apopaïne a plusieurs noms pour l'instant, car plusieurs chercheurs qui travaillaient à la trouver l'avait baptisée autrement. Donald Nicholson a précédé de peu une équipe de l'Université Laval, dirigée par le Dr Guy Poirier, qui travaillait depuis des années sur la protéine PARP qui répare l'ADN, et qui est sectionnée par Apopaïne au tout début de l'apoptose.
Selon les connaissances actuelles, Apopaïne serait présente à l'intérieur de la cellule, comme une bombe à retardement, et attendrait le signal d'un ou plusieurs gènes, pas encore tous connus, pour s'activer.
La société des cellules veille constamment à ce que tout se passe bien dans l'organisme. Dès qu'elle perçoit qu'un ou plusieurs de ses membres risquent de nuire à l'ensemble, elle cesse d'envoyer des signaux de survie comme des hormones ou des nutriments aux cellules coupables. L'action d'Apopaïne est alors déclenchée. Apopaïne commence par rendre inactive la protéine qui répare habituellement l'ADN des cellules, ce qui lui permet ensuite de détruire l'ADN en paix. Après, elle se lance à l'assaut du squelette de la cellule, qu'elle découpe en morceaux.
On sait aujourd'hui qu'en contrôlant l'activité de l'enzyme Apopaïne, on peut décider de la vie ou de la mort d'une cellule, ce qui est extrêmement intéressant du point de vue médical. Le cancer, par exemple, pourrait être plus facilement guéri  on sait qu'il se traduit par un déséquilibre entre le nombre de cellules qui naissent et le nombre de cellules qui meurent, car les vieilles cellules refusent de mourir, s'accumulent et finissent par former une tumeur. En théorie, il s'agit simplement d'activer leur apoptose pour éviter la formation de la tumeur. Concrètement, on ne sait pas encore comment faire, mais les recherches s'intensifient à ce défi.
L'Alzheimer peut aussi être expliqué par l'apoptose. Contrairement au cancer, pour lequel l'apoptose est déficiente, la maladie d'Alzheimer est causée, elle, par une apoptose trop importante, qui tue les neurones, ces cellules du cerveau qui ne se remplacent pas contrairement aux cellules de la peau par exemple. En trouvant un médicament qui empêche l'apoptose des neurones, on guérirait cette maladie.
La découverte du phénomène de l'apoptose a donné aux chercheurs une toute autre vision de la mort. Plutôt que de la voir simplement comme la cessation de la vie, les chercheurs la perçoivent aujourd'hui comme faisant partie intégrante de la vie, puisqu'elle est programmée dans les gènes et qu'elle s'effectue de façon ordonnée par une série de mécanismes moléculaires.
C'est en étudiant un microscopique animal de laboratoire, le ver C. elegans, que les chercheurs ont découvert l'apoptose. Au cours de son développement, ce ver atteint 1090 cellules, mais à maturité, il en compte seulement 959. C'est en cherchant à comprendre pourquoi  les scientifiques ont découvert que les 131 cellules de trop mouraient par apoptose.
Le corps humain aussi se sert de l'apoptose durant son développement, comme le ver. Par exemple, les pieds et les mains d'un fœtus humain sont palmés. Les doigts et les orteils apparaissent quand l'apoptose élimine les tissus qui les relient. Autre exemple, les connexions entre le cerveau et les muscles se font durant le développement de l'embryon, par des cellules très longues appelées motoneurones. C'est très difficile pour le cerveau de se relier aux muscles, alors il développe deux fois plus de motoneurones que nécessaire, pour augmenter ses chances de réussite. Quand toutes les connexions sont réussies, les motoneurones en trop meurent par apoptose. C'est d'ailleurs depuis qu'on sait cela, que l'on peut expliquer l'atrophie spinale infantile, une maladie qui finit par causer la mort des bébés qui en héritent. Les fœtus qui en sont atteints ne possèdent pas le gène qui stoppe l'apoptose lorsque les motoneurones supplémentaires ont été éliminés. Les motoneurones en fonction meurent donc eux aussi.
Comme on peut le constater, l'apoptose permet d'expliquer une quantité incroyable de phénomènes vitaux et de maladies. Présentement, des chercheurs du monde entier tentent de comprendre encore mieux ce suicide programmé des cellules pour mettre au point des médicaments. Il ne faut pas vendre la peau de l'ours avant de l'avoir tué, mais d'après ce que l'on sait maintenant, on peut espérer guérir un jour des maladies qui sont présentement incurables en maîtrisant l'apoptose.
| Reporter : Catherine Dubé | © Futur Simple |
Sources :
Roy, Sophie et Geneviève Roy, "L'apoptose ou le suicide cellulaire", Interface, vol. 18, no 3 (mai-juin 1997), p. 29
Degen, Pauline et Jean-Marc Fleury, ´Apoptose: le suicide des cellules enfin comprisª, Québec Science, vol 34, no 6 (mars 1996), p. 35
Séquence vidéo QT : http://www.icnet.uk/axp/bcn/#exemach