MORTS CELLULAIRES

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Diversité des types de morts cellulaires

Les relations entre types de morts cellulaires

Les modifications morphologiques et biochimiques qui accompagnent ces morts cellulaires peuvent varier en fonction du signal létal et du type cellulaire. Il semblerait qu'une cellule puisse choisir le processus létal à mettre en œuvre, en fonction du stimulus reçu, du contexte métabolique et de son environnement cellulaire. Il a été établi que les relations entre l'apoptose, l'autophagie et la nécrose sont complexes et que les différentes formes de mort cellulaire sont interconnectées. Non exclusifs, ces processus peuvent aussi bien se combiner pour s'associer de façon synergique que s'inhiber mutuellement. Ainsi, une mort cellulaire, qui se déroule habituellement selon un processus apoptotique, peut déclencher un processus nécrotique ou autophagique si on empêche la perméabilisation de la membrane des mitochondries (en inhibant l'activité biologique de facteurs pro-apoptotiques de la famille BCL-2 comme BAX et BAK), si on inhibe l'activation des caspases (en utilisant des inhibiteurs génétiques ou pharmacologiques des caspases) ou encore si on élimine des activateurs de caspases tels que la protéine adaptatrice APAF-1 (apoptosis protease activating factor-1). De plus, l'autophagie et la nécrose peuvent constituer, dans certaines situations, des morts cellulaires induites par défaut lorsque des effecteurs essentiels de l'apoptose sont inhibés. Le contexte métabolique de la cellule (la concentration intracellulaire en ATP ou en oxygène par exemple) peut également influencer le choix du processus de mort à engager, et cela indépendamment du signal de mort initial ; l'identification de régulateurs communs à ces différents processus létaux permettra de définir les voies de signalisation cellulaire qui participent à ce choix en fonction d'un stimulus donné et d'un contexte cellulaire particulier.

Les morts cellulaires atypiques

L'existence de formes de mort cellulaire dites atypiques, souligne l'existence de cette communication entre les différents processus de mort dans notre organisme (fig. 1). Les mécanismes qui contrôlent cette complexité létale sont à élucider et leur compréhension semble être essentielle pour la connaissance des maladies associées à la mort cellulaire et leurs traitements.

L'entose

À la fin des années 2000, une nouvelle forme de mort cellulaire alternative à l'apoptose, à l'autophagie et à la nécrose a été découverte. Initié par des mécanismes encore inconnus, ce processus létal survient lorsque des cellules épithéliales perdent contact avec leur matrice. Cette mort cellulaire atypique, appelée entose (du grec entos, « dedans »), implique l'internalisation d'une cellule vivante dans une autre cellule vivante. Une fois internalisées, ces cellules sont généralement dégradées par des enzymes lysosomales. Initialement observé sur des cellules cancéreuses mammaires, ce processus d'élimination d'une cellule par une autre cellule a également été observé sur des cellules d'origine ovarienne, endothéliale et mésothéliale cultivées en suspension. La morphologie caractéristique de cette nouvelle forme de mort cellulaire, dite de « cellule dans une cellule », est à rapprocher de celle, couramment observée en cancérologie, au cours de laquelle une cellule cancéreuse « mange » une autre cellule cancéreuse, ce qui est traduit par l'expression « cannibalisme cellulaire ». Observé dans des cas de tumeurs solides ainsi qu'à l’occasion d’effusions de certains patients atteints de métastases, ce phénomène semble réduire la croissance tumorale en participant à la destruction et à l'élimination des cellules cancéreuses. Cependant, l'implication de l'entose dans l'élimination des cellules cancéreuses in vivo reste encore à prouver. La caractérisation des bases moléculaires et cellulaires de ce processus devrait permettre de définir le rôle précis de ce mécanisme dans l'élimination de cellules tumorales et de déterminer si l'entose pourrait caractériser un nouveau type de mort cellulaire distinct de l'apoptose, de l'autophagie et de la nécrose. Les travaux futurs devront également déterminer les conséquences de la dérégulation de l'entose dans des situations physiologiques ou physiopathologiques.

Des morts cellulaires mal comprises encore

D'autres types de mort cellulaire ont été également décrits récemment. L'anoikis est une mort cellulaire initiée à la suite du détachement d'une cellule de la matrice extracellulaire. Initialement décrit comme étant un processus apoptotique, ce mécanisme létal peut également participer ou être associé au déclenchement de l'entose. La catastrophe mitotique est une mort cellulaire mise en œuvre lorsqu'une mitose se déroule de façon anormale. Déclenché par un défaut dans la progression du cycle cellulaire ou/et à la suite d'anomalies génétiques, ce processus létal peut, en fonction du contexte cellulaire, être soit « apoptotique », soit « nécrotique ». La dégénérescence wallérienne est une mort cellulaire permettant d'éliminer des neurones qui ont subi des lésions axonales consécutives à des traumatismes comme l'écrasement, la section et la congélation. L'excito-toxicité est une forme de mort cellulaire déclenchée lors d'une stimulation excessive des neurones par des acides aminés excitateurs comme le glutamate. Les récepteurs membranaires de ces acides aminés (tels que les récepteurs au glutamate) déclenchent un influx de calcium qui est responsable de l'activation de voies de signalisations létales. L'excito-toxicité participe aux dégénérescences observées à la suite de lésions du système nerveux central, d'attaques et d'ischémies. De plus, cette mort cellulaire peut également être associée à des désordres neurologiques comme la maladie d'Alzheimer, la maladie de Huntington et les épilepsies.

Les recherches futures qui seront réalisées afin de comprendre ce processus létal ainsi que les bases moléculaires et cellulaires des différentes morts cellulaires atypiques devraient nous permettre d'avoir une meilleure compréhension de l'implication de ces processus dans la physiologie ainsi que les conséquences de leurs dérégulations lors de désordres pathologiques.

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Évolution des morts cellulaires

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Écrit par :

  • : docteur en immunologie, chargé de recherche à l'Institut national de la santé et de la recherche médicale (NSERM), Villejuif

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Pour citer l’article

Jean-Luc PERFETTINI, « MORTS CELLULAIRES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 novembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/morts-cellulaires/