Santé

Résistance à la mort cellulaire : exemple de l'apoptose

Dossier - Cancer : les mécanismes biologiques
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Le cancer touche 350.000 personnes par an en France et il est la première cause de mortalité. Malgré les multiples visages de cette maladie, les travaux de recherche des trente dernières années ont permis de définir des points communs aux cancers.

  
DossiersCancer : les mécanismes biologiques
 

Les cellules cancéreuses sont soumises à des stress forts qui menacent leur survie. Pour se protéger, elles inhibent les mécanismes de mort cellulaire programmée.

Figure 16. Équilibre d’une cellule entre la vie et la mort. Des processus tels que la prolifération cellulaire augmentent la quantité de facteurs de survie comme la protéine Bcl-2, ce qui favorise la survie cellulaire. Des événements néfastes pour la cellule tels que des dommages sur l’ADN augmentent la quantité de facteurs de mort ce qui fait pencher la balance vers la mort cellulaire. © Grégory Ségala

La vie d'une cellule dépend d'un équilibre entre des facteurs moléculaires qui favorisent la survie cellulaire et des facteurs moléculaires qui provoquent la mort cellulaire (Figure 16).

Par exemple, les signaux de prolifération stimulent la survie cellulaire en augmentant la quantité de facteurs de survie comme la protéine Bcl-2, alors que des dommages importants de l'ADN peuvent provoquer la mort de la cellule en augmentant la quantité de facteurs de mort comme la protéine Bax. Lorsque les facteurs de mort sont plus nombreux que les facteurs de survie, la cellule déclenche sa propre mort par apoptose qui est une mort cellulaire programmée (Figure 17). L'apoptose conduit à la fragmentation du noyau et à la déstructuration du squelette cellulaire, le cytosquelette. La cellule se fragmente en petites vésicules qui peuvent ensuite être éliminées par les macrophages, ces cellules du système immunitaire chargées de l'élimination des déchets dans les tissus.

L’apoptose : un mécanisme d’élimination des cellules endommagées ou anormales

Au cours de sa vie, une cellule peut connaître des situations stressantes comme un faible taux d'oxygène ou un environnement acide. Elle peut aussi subir des dégâts comme des dommages sur son ADN. Lorsqu'elle peut résoudre ces problèmes, la cellule continue à vivre. Cependant, si la cellule est trop stressée ou trop endommagée, elle déclenche l'apoptose.

Ce mécanisme naturel permet d'éviter que la cellule meure spontanément en se lysant à cause du stress qu'elle endure ou à cause des dommages qu'elle a subi. En effet, la lyse d'une cellule endommagée n'est pas souhaitable puisque le contenu de la cellule rentre en contact avec le tissu environnant et peut le contaminer avec ce qui a tué la cellule, ce qui est évité grâce à l'apoptose. De plus, une cellule qui a subi de nombreuses mutations génétiques peut devenir dangereuse pour l'organisme si elle se transforme en cellule cancéreuse : l'élimination de ce genre de cellule par apoptose constitue une mesure naturelle de prévention anticancéreuse. L'apoptose permet ainsi de se débarrasser des cellules endommagées ou fortement mutées afin d'éviter l'émergence d'un état pathologique (inflammation, cancer) qui peut menacer le tissu ou même l'organisme tout entier.

Figure 17. L’apoptose. Si la balance penche en faveur de la mort cellulaire, la cellule déclenche l’apoptose : son noyau se fragmente et la cellule se fractionne en petites vésicules qui seront captées et éliminées par des macrophages. © Grégory Ségala

Résistance des cellules cancéreuses à l’apoptose

Une cellule cancéreuse endure de nombreux stress et dommages qui menacent directement sa survie. D'une part, les cellules cancéreuses subissent beaucoup de mutations et d'anomalies chromosomiques qui normalement provoqueraient la mort de la cellule. D'autre part, au sein de la tumeur, les cellules cancéreuses sont soumises à des stress forts comme une répartition hétérogène des nutriments et de l'oxygène, ou encore un pH acide, qui devraient normalement les tuer. Pour résister à la mort cellulaire, les cellules cancéreuses diminuent l'action des facteurs de mort, augmentent l'action des facteurs de survie ou effectuent ces deux actions simultanément. Par exemple, la prolifération cellulaire intense des cellules cancéreuses favorise la survie de la cellule en stimulant l'expression de facteurs de survie comme Bcl-2.

En dérégulant les voies de signalisation de la prolifération en leur faveur, les cellules cancéreuses peuvent donc bénéficier d'un double avantage : une forte prolifération et une résistance accrue à la mort cellulaire. La protéine p53 est capable d'induire l'apoptose des cellules qui présentent trop d'anomalies ou de stress. Par conséquent, l'inactivation de p53 confère aux cellules cancéreuses un fort avantage de survie. D'autres protéines qui déclenchent l'apoptose sont inactivées ou leur expression est diminuée dans les cellules cancéreuses pour augmenter leur capacité à survivre face aux stress et aux dommages qu'elles subissent en permanence.