Caractérisation d'un nouveau récepteur à dépendance : TrkC et étude de la signification biologique de la fonction pro-apoptotique de RET dans la tumorigenèse.
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2006
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Niveau: Supérieur
MINISTERE DE LA JEUNESSE, DE L'EDUCATION NATIONALE ET DE LA RECHERCHE ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES Sciences de la vie et de la terre Mémoire présenté par Catherine Mermet-Bouvier Pour l'obtention du diplôme de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes Caractérisation d'un nouveau récepteur à dépendance : TrkC et étude de la signification biologique de la fonction pro-apoptotique de RET dans la tumorigenèse. Mémoire présenté le 18/12/2006 devant le jury: Président : Dr. F. Renaud-Païtra Examinateur : Dr. G. Cordier Examinateur : Dr. P. Mehlen Examinateur : Dr. S. Tauszig-Delamasure Examinateur : Dr. C. Caron de Fromentel Laboratoire Apoptose, Cancer et Développement CNRS FRE 2870. Directeur : Dr. P. Mehlen Centre Léon Bérard 28, rue Laënnec 69373 Lyon Cedex 08. Laboratoire EPHE: Interactions cellulaires, rétrovirus et cancer. Directrice : Dr. G. Cordier UMR 754-Université Claude Bernard 50, avenue Tony Garnier 69366 Lyon Cedex 07. Résumé L'apoptose ou mort cellulaire programmée joue un rôle fondamental au cours de l'embryogenèse et notamment dans la formation du système nerveux afin d'éliminer les neurones surnuméraires. Les récepteurs à activité tyrosine kinase RET, le récepteur au GDNF, et TrkC, le récepteur à la neurotrophine 3(NT-3) sont impliqués dans le développement du système nerveux entérique et du système nerveux sensoriel respectivement.
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- mémoire
MINISTERE DE LA JEUNESSE, DE L'EDUCATION NATIONALE ET DE LA RECHERCHE ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES Sciences de la vie et de la terre Mémoire présenté par Catherine Mermet-Bouvier Pour l'obtention du diplôme de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes Caractérisation d'un nouveau récepteur à dépendance : TrkC et étude de la signification biologique de la fonction pro-apoptotique de RET dans la tumorigenèse. Mémoire présenté le 18/12/2006 devant le jury: Président : Dr. F. Renaud-Païtra Examinateur : Dr. G. Cordier Examinateur : Dr. P. Mehlen Examinateur : Dr. S. Tauszig-Delamasure Examinateur : Dr. C. Caron de Fromentel Laboratoire Apoptose, Cancer et Développement CNRS FRE 2870. Directeur : Dr. P. Mehlen Centre Léon Bérard 28, rue Laënnec 69373 Lyon Cedex 08. Laboratoire EPHE: Interactions cellulaires, rétrovirus et cancer. Directrice : Dr. G. Cordier UMR 754-Université Claude Bernard 50, avenue Tony Garnier 69366 Lyon Cedex 07. Résumé L'apoptose ou mort cellulaire programmée joue un rôle fondamental au cours de l'embryogenèse et notamment dans la formation du système nerveux afin d'éliminer les neurones surnuméraires. Les récepteurs à activité tyrosine kinase RET, le récepteur au GDNF, et TrkC, le récepteur à la neurotrophine 3(NT-3) sont impliqués dans le développement du système nerveux entérique et du système nerveux sensoriel respectivement.
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- analyse de l'activation de la caspase
- mort cellulaire
- approche du mécanisme moléculaire de la voie apoptotique de trkc
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- voie mitochondriale
- récepteur
- mort cellulaire par autophagie
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MINISTERE DE LA JEUNESSE, DE L’EDUCATION NATIONALE ET DE LA RECHERCHE ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES Sciences de la vie et de la terre Mémoire présenté par Catherine Mermet-Bouvier Pour l’obtention du diplôme de l’Ecole Pratique des Hautes Etudes Caractérisation d’un nouveau récepteur à dépendance : TrkC et étude de la signification biologique de la fonction pro-apoptotique de RET dans la tumorigenèse. Mémoire présenté le 18/12/2006 devant le jury: Président : Dr. F. Renaud-Païtra Examinateur :Dr. G. Cordier Examinateur :Dr. P. Mehlen Examinateur :Dr. S. Tauszig-Delamasure Examinateur :Dr. C. Caron de Fromentel Laboratoire Apoptose, Cancer et Développement CNRS FRE 2870. Directeur : Dr. P. Mehlen Centre Léon Bérard 28, rue Laënnec 69373 Lyon Cedex 08. mehlen@lyon.fnclcc.fr Laboratoire EPHE: Interactions cellulaires, rétrovirus et cancer. Directrice : Dr. G. Cordier UMR 754-Université Claude Bernard 50, avenue Tony Garnier 69366 Lyon Cedex 07. genevieve.cordier@univ-lyon1.fr
Résumé L’apoptose ou mort cellulaire programmée joue un rôle fondamental au cours de l’embryogenèse et notamment dans la formation du système nerveux afin d’éliminer les neurones surnuméraires. Les récepteurs à activité tyrosine kinase RET, le récepteur au GDNF, et TrkC, le récepteur à la neurotrophine 3(NT-3) sont impliqués dans le développement du système nerveux entérique et du système nerveux sensoriel respectivement. Parallèlement, ces récepteurs sont des oncogènes : ainsi des dérégulations conduisant à leur activation constitutive sont associées à des syndromes cancéreux chez l’adulte. De précédents travaux effectués au laboratoire par Marie Claire Bordeaux et ses collaborateurs ont permis de caractériser le premier récepteur membranaire à activité tyrosine kinase, RET, comme
étant un récepteur à dépendance. Dans l’idée de caractériser un nouveau membre de cette famille, nous nous sommes intéressés à un récepteur aux neurotrophines ; TrkC. Au cours de mon stage EPHE, j’ai participé à la caractérisation d’un nouveau récepteur à dépendance, TrkC. Ce récepteur induit l’apoptose de cellules mises en culture, en absence de son ligand, alors que l’ajout de NT-3 suffit à bloquer le signal apoptotique induit par TrkC. De manière intéressante, nous avons constaté des similitudes dans le mécanisme moléculaire qui régit la fonction pro-apoptotique des récepteurs RET et TrkC, à savoir un double clivage par les caspases du domaine intracellulaire générant le relargage d’un fragment capable d’induire à lui seul l’apoptose des cellules qui les surexpriment. Nous envisageons donc de poursuivre l’étude de la signalisation de TrkC en parallèle de celle de RET afin d’envisager éventuellement de définir une nouvelle sous famille de récepteur à activité tyrosine kinase et à dépendance. Parallèlement, nous menons une étudein vivosur le récepteur RET dans l’idée de mettre en évidence sa fonction de récepteur à dépendancein vivo la tumorigenèse. En effet, nous dans cherchons à savoir si la double fonctionnalité de RET lui confère un rôle potentiel dans le contrôle du développement tumoral. Dans le cadre de la recherche contre le cancer, l’ensemble de ces travaux, nous permet de caractériser les mécanismes moléculaires qui sont impliqués dans les deux voies antagonistes des récepteurs à dépendance et nous espérons que nos étudesin vivo cesnous amèneront à définir récepteurs comme étant des potentiels contrôleurs du développement tumoral. Nous pourrons ainsi envisager de découvrir de nouvelles molécules susceptibles d’induire l’apoptoseviaun récepteur à dépendance exprimé dans une cellule maligne. Mots clés: Apoptose, récepteur, ligand, récepteur à dépendance, RET, TrkC, NT-3, GDNF, RTK, caspases, MTC, WAG/Rij, suppresseur de tumeur, Hirschprung, MEN2.
Table des matières
Remerciements Abréviations Annexes69 _ Introduction72 Chapitre I : Bibliographie74 I La mort cellulaire.74 1.1 La mort cellulaire programmée.74 I.1.1 L’apoptose.74 Caractérisations morphologiques et moléculaires de l’apoptose.75 I.1.2 La mort cellulaire par autophagie.75 I.2 La mort cellulaire non programmée.76
La nécrose.76 II. Les mécanismes moléculaires de l’apoptose.76 II.1 Les caspases : actrices principales de l’apoptose.76 II.1.1 Mécanisme d’activation des caspases.77 II.1.2 Les substrats des caspases et conséquences biologiques de leur clivage.78 II.2.1 La voie des récepteurs de mort ou la voie apoptotique extrinsèque.79 II.2.2 La voie mitochondriale ou la voie apoptotique intrinsèque.81 II.2.2.1 Les protéines de la famille des Bcl-2.82 II.2.2.1.1 Le rôle des protéines de la famille Bcl-2.82 II.2.2.2 La formation de l’apoptosome.83 II.2.2.3 Autres acteurs moléculaires dans la voie mitochondriale : La formation du PIDDosome.84 II.2.3 Bid : le lien entre la voie apoptotique des récepteurs de mort et la voie mitochondriale.84 II.2.4 La protéine p53.85 II.3 Inhibiteurs et voies régulatrices de l’apoptose.86 II.3.1 Les IAPs.86 II.3.2 La protéine Smac/DIABLO.86 II.3.3 La protéine FLIP : inhibiteur ou activateur ?87 II.4 Interaction entre voies de signalisation pro et anti- apoptotique.87 II.4.1 La voie PI-3 kinase/Akt.87 II.4.2 La voie des MAP kinases.88 II.4.3 La voie Ca2+/calmoduline kinase kinase (CaM-KK).88 II.5 L’apoptose indépendante des caspases.89 II.6 L’apoptose et le développement du système nerveux : La théorie neurotrophique.90 III Les récepteurs à dépendance.91 III.1 La famille des récepteurs à dépendance.92 III.1.1 p75NTR: émergence de la notion de récepteur à dépendance.92 III.1.2 Le récepteur aux androgènes.92 III.1.3 DCC: Un récepteur à la nétrine.93 III.1.4 Les récepteurs UNC5H.93 III.1.5 Patched : récepteur de Sonic Hedgehog.94 III.1.6 Les intégrines.94 III.1.7 Néogenine.95 III.1.8 Le récepteur RET.95 III.1.9 Le récepteur TrkC.95 III.2 Les mécanismes moléculaires de l’activité pro-apoptotiques des récepteurs à dépendance.96 III.3 Le rôle des récepteurs à dépendancein vivo.97 III.3.1 Exemple de maladie neurodégénérative : La maladie de Kennedy ou SMBA (Spinal and Bulbal Muscular Atrophy).98 III.3.2 Exemple de maladie développementale : La maladie d’Hirschsprung98
III.3.3 Des syndromes cancéreux.98 IV Les récepteurs à activité KINASE.99 IV.1 L’activité kinase.99 IV.2 Le rôle des récepteurs à activité tyrosine kinase.100 IV.3 Caractéristiques structurales des récepteurs à activité tyrosine kinase.100 IV.4 Mécanismes moléculaires des récepteurs à activité tyrosine kinase.100 IV.5 Régulation positive de l’activité tyrosine kinase.101 IV.6 Régulation négative de l’activité tyrosine kinase.102 IV.7 Spécificité de la réponse biologique suite à l’activation des RTK.102 V TrkC, le récepteur à la neurotrophine-3.103 V.1 Les différents types de neurotrophines.103 V.2 Les récepteurs à la neurotrophine.104 V.3 TrkC et ses isoformes.104 V.3.1 Identification et structure du gène.104 V.3.2 Les isoformes de TrkC.105 V.3.3 Signalisation médiée par l’activation du récepteur TrkC.105 V.3.4 Le rôle physiologique du couple TrkC/NT-3.106 V.4 TrkC, oncogène potentiel.108 VI RET, le récepteur au GDNF(Glial cell line Derivated Neurotrophic Factor).109 VI.1 Les ligands de la famille du GDNF.109 VI.2 Les co-récepteurs des ligands de la famille du GDNF (GFLs) : RET et GFRα1.110 VI.3 RET et ses isoformes.110 VI.3.1 Identification et structure du gène.110 VI.3.2 Les isoformes de RET.111 VI.3.3 Mécanismes d’activation de RET.111 VI.3.4 Les voies de transductions induites par RET.112 VI.3.5 Le rôle physiologique de RET.113 VI.4 L’oncogène RET et les cancers thyroïdiens.114 VI.4.1 La thyroïde, et les parathyroïdes.114 VI.4.2 Les cancers thyroïdiens.115 VI.4.2.1 Les Néoplasies Endocriniennes Multiples (MEN) de type 2.115 VI.4.2.2 Les carcinomes papillaires thyroïdiens (PTCs).117 VI.4.3 Les modèles d’étudein vivo.117 VII Problématique118 Chapitre II : Matériels et méthodes -Constructions plasmidiques et mutagénèse. - Lignées cellulaires utilisées et conditions de culture : -Transfections :
1-Transfections transitoires : Les transfections transitoires sont réalisées en fonction des expériences suivant le protocole standard d’utilisation de la Lipofectamine ou de la Lipofectamine Plus (Invitrogen) ou encore du protocole fourni par le laboratoire Roche pour l’utilisation du Fugène. 2-Transfection stable des cellules rMTC6-23 : 107cellules mises en culture par flasque de 75cm2ont été transfectées à l’aide du réactif Lipofectamine (Invitrogen) pour chacune des conditions suivantes : -Mesures de la mort cellulaire : 1- Exclusion du Bleu Trypan. 2- Analyse de l'activation de la caspase 3 par immunocytochimie. 3- Mesure de l’activité caspase relative à l’aide d’un substrat luminescent DEVD-AFC. 4- Mesure de l’activité caspase relative par cytométrie en flux. 5- Mesure de la fragmentation de l’ADN par cytométrie en flux. -Transcription / traduction in vitro et réactions de clivage par les caspases: -Réactions de clivage par les caspases sur lysat cellulaire in vitro: -Analyse par immunoempreinte du clivage dans les cellules transfectées: -Etude de l’expression des plasmides transfectés dans les cellules par immunoempreinte : -Marquage membranaire des cellules exprimant un récepteur. -Test de mesure de l’activité luciférase. - Approche de la signalétique de la voie pro-apoptotique du récepteur TRKC. Signet non défini. -Test d'activation des voies MAPK/PI-3K. -Injection de cellules dans des rats WAG/RiJ. 1-Opération : 2-Analyse du phénotype. Chapitre III : Résultats I Etudein vitrodes récepteurs à activité tyrosine kinase, RET et TrkC. I.1 Mise au point des tests d’apoptose en cytométrie en flux (FACS). I.2 TrkC , un nouveau récepteur à dépendance. I.2.1 L’expression de TrkC privé de NT-3, induit la mort cellulaire. I.2.2 La mort cellulaire induite par TrkC est inhibée en présence de son ligand NT-3. I.2.3 Clivagein vitrode TrkC par des caspases. I.2.4 Le clivage de TrkC est un pré requis pour l’activation de sa voie apoptotique. I.2.5 Le clivage de TrkC induit le relargage d’un fragment apoptotique. I.2.6 Approche du mécanisme moléculaire de la voie apoptotique de TrkC. I.2.7 TrkC IC D641N inhibe la fonction pro-apoptotique de TrkC en absence de NT-3. I.2.8 L’effet dominant négatif de TrkC IC D641N sur la voie apoptotique de TrkC n’interfère pas avec la voie
positive (MAPK et PI3K/Akt) de ce dernier. I.3 Approchein vitrode l’apoptose induite par RET. II Etude in vivo de l’activité pro-apoptotique de RET. II.1 Transfection stable des cellules rMTC6-23. II.2 Injection des cellules stables dans les rats syngéniques WagRiJ. Chapitre IV : Discussion_ I Mécanisme moléculaire de l’activité pro-apoptotique de TrkC et de RET. I.1 L’activation des caspases. I.2 Des modèles de l’initiation de l’activité pro-apoptotique de TrkC. I.2.1 Le clivage du récepteur en absence de ligand. I.2.2 La voie pro-apoptotique induite par RET et TrkC. I.3 Le blocage de la mort cellulaire induite par TrkC en présence son ligand. I.4 Le dominant négatif de TrkC et de RET. II. Les modèles d’étude in vivo. II.1 Les souris « Knock-out ». II.2 Les souris transgéniquesRet D707N . III Les récepteurs à dépendance et la tumorigenèse. III.1 Le contrôle du développement tumoral par les récepteurs à dépendance. III.2 Modèle d’hypothèse : RET et TrkC sont des proto-oncogènes et des oncosuppresseurs conditionnels. III.3 Les perspectives d’étudein vivodes récepteurs à dépendance RET et TrkC. 7N III.3.1 Le modèle de sourisRetD70. III.3.2 Les rats WAG/Rij. IV Conclusion. Références Bibliographiques121 Annexes
Abréviations ADD Addiction/Dependance Domain ADN Acide DesoxyriboNucléique AIF Apoptosis Inducing Factor Apaf Apoptosis Protein Activating Factor ATP Adénosine Triphosphate Bcl2 B-Cell Lymphoma 2 BDNF Brain-Derived Neurotrophic Factor BH Bcl2 Homology BIR Baculoviral IAP Repeat
CAD Caspase-Activated Dnase CARD Caspase Cystein-containing Aspartate Specific Protease cDNA ADN complémentaire Cyt c Cytochrome c DAG Diacylglycérol DCC Deleted in Colorectal Cancer DED Death Effector Domain Diablo Direct IAP Binding Protein with Low pI DISC Death-Inducing Signaling Complex DMEM Dubelco’s Modified Essential Medium ECL Enhancer ChimioLuminescence EGF Epidermal Growth Factor ERK Extracellular-Regulated Kinase FADD Fas-Associating Protein with Death Domain FasL Ligand de Fas FGF Fibroblast Growth Factor FMTC Forme Familiale de Cancer Médullaire de la Thyroïde GDNF Glial cell line Derived Neurotrophic Factor GPI Glyco-phosphatidylinositol HSCR Hirschprung IAP Inhibitor of Apoptosis Protein ICAD Inhibitor of CAD IGF Insulin-like Growth Factor IP3 Phosphoinositide Triphosphate JNK c-Jun Amino-Terminal Protein Kinase kDa kilo Dalton MAPK (Microtubule-Associated Protein), Mitogen Activated Protein Kinase MEN2 Néoplasie Endocrinienne de type 2 MTC Cancer Médullaire de la Thyroïde NF-κB Nuclear Factor-Kappa B NGF Nerve Growth Factor ODC Ornithine DeCarboxylase P75NTRp75 Neurotrophin Receptor PBS Phosphate Buffer Saline PI-3K Phosphoinositide 3 Kinase PIP2 Phosphatidyl-Inositol 2 Phosphate PKC Protein kinase C PLCγ C gamma Phospholipase PTB Phosphotyrosin binding PTC Papillary Thyroid Carcinoma
PTP Permeability Transition Pore RET Rearranged during transfection RSK p90 Ribosomal S6 Kinase RTK Récepteur à activité kinase siRNA Small Interference ARN Smac Second Mitochondria-derived Activator of Caspase SVF Sérum de veau foetal TNF Tumor Necrosis Factor TUNEL Terminal dUTP nick end labelling Wt Wild type
Introduction
La cellule est une unité vivante qui, de par sa fonction est localisée dans un tissu défini et elle est donc le siège d’une multitude d’acteurs moléculaires qui peuvent transmettre des signaux du domaine extracellulaire jusqu’au cœur de la cellule. Ces molécules participent à toute une combinatoire de voies de signalisation intracellulaire qui conduit en finalité à une réponse cellulaire, telle que la survie ou l’apoptose. Cependant, une dérégulation de l’une de ces deux réponses en particulier peut conduire dans certaines conditions : à une prolifération anarchique qui peut générer un développement tumoral ou bien à suractiver un signal apoptotique qui peut engendrer la dégénérescence d’un organe vital ou la disparition d’une population cellulaire indispensable à la vie. Un énorme travail de recherche s’est orienté depuis un demi siècle, vers la caractérisation de ces protéines-clés impliquées dans la machinerie cellulaire ainsi que leurs facteurs de croissance associés (facteurs trophiques, cytokines, hormones) afin d’élucider notamment l’origine de pathologies humaines et envisager une thérapeutique ciblée. Depuis une dizaine d’années, une nouvelle famille de récepteurs a pu être caractérisée : il s’agit des récepteurs à dépendance. Les membres de cette famille n’ont pas d’homologie de structure mais surtout ils se caractérisent par un mode de fonctionnement jusqu’alors ignoré. En présence de son ligand, chacun de ces récepteurs active des voies de signalisations impliquées dans la différenciation, la migration cellulaire, la survie, etc
En revanche, en absence de ligand, ces récepteurs ne sont pas inactifs comme c’est le cas de la plupart des récepteurs, mais ils sont capables d’induire un signal apoptotique. Cette nouvelle famille de récepteurs jouent le rôle d’interrupteur sur le devenir de la cellule, entre la survie ou le suicide cellulaire. Le statut particulier de ces récepteurs pourrait expliquer le fait qu’ils sont tous impliqués dans le développement du système nerveux chez l’embryon et dans le contrôle de la cancérogenèse chez l’adulte. Les travaux présentés dans ce mémoire sont axés sur deux récepteurs transmembranaires à activité tyrosine kinase, RET (Rearranged During Transfection) et TrkC (Tropomyosin-related
kinase C). Le récepteur à dépendance RET est codé par un proto-oncogène et un de ces ligand est le GDNF (Glial cell line-Derivated Neurotrophic Factor). Par ailleurs, RET est impliqué dans la formation du système nerveux entérique (maladie de Hirschprung) et la néphrogenèse, mais il est également muté dans les Néoplasies Endocriniennes Multiples de type 2 (MEN2). Les travaux de MC Bordeaux ont permis de montrer que RET est un récepteur à dépendance et dans la continuité de cette étude sur RET, nous menons une étude visant à caractériserin vivoson activité pro-apoptotique et son implication dans la régulation de la tumorigénèse. Le deuxième récepteur étudié est TrkC qui a pour ligand, la neurotrophine NT-3. Nous avons récemment caractérisé TrkC comme étant un récepteur à dépendance. Ce récepteur est impliqué, entre autres, dans la formation du système nerveux sensoriel au niveau des ganglions rachidiens, mais il constitue également un facteur prédictif de réponse au traitement de chimiothérapie dans les médulloblastomes. Dans un premier temps, je vais exposer l’étudein vitroqui nous a permis d’identifier le récepteur TrkC comme étant un récepteur à dépendance, puis dans un second temps, je parlerai de l’étudein vivo jeque nous réalisons sur RET, suite aux travaux de MC Bordeaux. Enfin, développerai les projets à venir dont le but est d’élucider les mécanismes moléculaires impliqués dans les voies de signalisation de RET et de TrkC. Au-delà de l’intérêt de ces études au niveau signalisation moléculaire et/ou transduction du signal, nous pourrons éventuellement aboutir à définir les récepteurs RET et TrkC comme outils thérapeutiques pour améliorer les traitements anti-cancéreux et élaborer de nouvelles stratégies curatives des syndromes cancéreux où RET et TrkC sont impliqués.
Chapitre I : Bibliographie
I La mort cellulaire. Il existe deux types de mort cellulaire : une mort cellulaire dite « programmée » don
l’apoptose et l’autophagie font partie, et une mort cellulaire dite « non programmée », la nécrose. 1.1 La mort cellulaire programmée.
Les morts cellulaires apoptotiques et autophagiques se distinguent par leurs rôles physiologiques et elles ne présentent pas d’analogie en terme de morphologie. En effet, l’apoptose est un processus de mort cellulaire qui participe au maintien de l’homéostasie, elle permet d’éliminer les cellules ectopiques, excédentaires et d’assurer le renouvellement de certaines populations cellulaires. L’autophagie est d’abord un processus qui contribue à la survie de la cellule mais qui peut dans certaines circonstances conduire au suicide cellulaire. Elle peut être déclenchée suite à un stress bioénergétique, un stimulus extérieur (infection bactérienne, traitement thérapeutique
). L’autophagie est entre autres, impliquée dans la dégradation d’organelles qui permet le recyclage des molécules générées et la production d’énergie nécessaire à la survie de la cellule, et dans certains cas, elle peut induire la mort de la cellule [4].
I.1.1 L’apoptose.
L’apoptose ou mort cellulaire de type I désigne un processus de mort programmée de la cellule. Le nom d’apoptose fait référence à la chute des feuilles en automne : apo pour l’éloignement, ptose pour chute. Ce "mécanisme de suicide" cellulaire joue un rôle majeur au cours du développement : il permet d’éliminer les cellules excédentaires mais également les cellules dysfonctionnelles ou ectopiques. La régulation de ce phénomène d’élimination sélectif qu’est l’apoptose est donc vitale pour le maintien de l’homéostasie. La notion de cette fonction régulatrice a été introduite en 1972 par Kerr pour désigner cellulaireune forme de mort différente de la nécrose, tant d’un point de vue morphologique que biochimique.
Caractérisations morphologiques et moléculaires de l’apoptose. Les cellules en apoptose s’arrondissent suite à une désorganisation de leur cytosquelette et perdent leur potentiel d’adhérence. Les cellules apoptotiques présentent une importante condensation à la fois du noyau et du cytoplasme ce qui induit une diminution significative du volume cellulaire. La membrane plasmique va bourgeonner et conduire à la formation de corps apoptotiques renfermant une partie du cytoplasme de la cellule. Afin de faciliter la reconnaissance des corps apoptotiques par les phagocytes, la cellule va signaler son état apoptotique à l’environnement notamment grâce au changement de localisation des molécules de phosphatidylsérines qui transloquent de la face cytosolique de la membrane plasmique vers la face externe. D’un point de vue moléculaire, la mitochondrie de la cellule apoptotique va
subir plusieurs modifications majeures : relargage du cytochrome c dans le cytoplasme suite à une augmentation de la perméabilité mitochondriale consécutive à l'ouverture de pores PTP (Pore de Transition de Perméabilité) spécialisés. Le noyau se condense, puis la chromatine est clivée en fragments réguliers d'environ 180 pdb. L'un des points majeurs de l'apoptose est caractérisé par l'intégrité de la membrane plasmique qui n'est jamais altérée au cours du processus, ce qui permet d'éviter l’externalisation du contenu cellulaire et ainsi de ne pas déclencher une réaction inflammatoire.
I.1.2 La mort cellulaire par autophagie.
Ces dernières années, une forme alternative de mort cellulaire programmée et non apoptotique a été mis en évidence, l’autophagie ou mort cellulaire de type II . Le terme «autophagie» provient du grecautospour soi-même etphageinpour manger. Ainsi, ce type de mort cellulaire constitue un processus d’auto-digestion pouvant aller jusqu’à la mort cellulaire. D’un point de vue morphologique, l’autophagie est caractérisée par la séquestration de composants cytoplasmiques ou d’organelles dans un « sac » délimité par une double voir une triple membrane appelé « autophagosome ». Le contenu de ces vésicules autophagiques est présenté à une vacuole lysosomale afin d’être dégradé. L’autophagie peut contribuer au renouvellement d’organelles et protéines cytoplasmiques en générant, suite à cette dégradation lysosomale, des nucléotides, des acides aminés, etc, permettant la synthèse de macromolécules et la production d’ATP, autant qu’elle peut être impliquée dans la mort cellulaire. De manière identique à l’apoptose, l’autophagie n’induit pas de réponse inflammatoire.
I.2 La mort cellulaire non programmée. La nécrose. La nécrose est une mort cellulaire non programmée qui est caractérisée par une augmentation du volume cellulaire, une perte de l’intégrité membranaire et le relargage du contenu intracytoplasmique provoquant la lyse des cellules adjacentes mais également une réponse inflammatoire. Dans le cadre de cette revue bibliographique, je développerai essentiellement la mort cellulaire par apoptose qui constitue une fonction biologique des récepteurs à dépendance étudiés dans notre laboratoire. II. Les mécanismes moléculaires de l’apoptose.
II.1 Les caspases : actrices principales de l’apoptose.
