Mort cellulaire et apoptose

La mort cellulaire peut survenir de deux manières radicalement différentes. La nécrose est une mort accidentelle, souvent due à un traumatisme, une ischémie ou une infection. Elle se caractérise par un gonflement cellulaire, une rupture de la membrane plasmique et une libération du contenu intracellulaire, provoquant une inflammation. L'apoptose, ou mort cellulaire programmée, est un processus actif, ordonné et sans inflammation, essentiel au développement et à l'homéostasie des tissus. Les cellules apoptotiques se fragmentent en corps apoptotiques rapidement phagocytés.

L'apoptose est exécutée par des protéases à cystéine appelées caspases. Les caspases initiatrices (caspase-8, -9, -10) sont activées par des signaux de mort et clivent les caspases effectrices (caspase-3, -6, -7). La voie intrinsèque (ou mitochondriale) est déclenchée par un stress cellulaire : la mitochondrie libère le cytochrome c, qui forme l'apoptosome et active la caspase-9. La voie extrinsèque est activée par la liaison de ligands de mort (FasL, TNF) à leurs récepteurs, recrutant la caspase-8. Les deux voies convergent vers l'activation des caspases effectrices.

L'apoptose est finement régulée par des protéines pro- et anti-apoptotiques de la famille Bcl-2. Bcl-2 et Bcl-xL inhibent l'apoptose en empêchant la perméabilisation de la membrane mitochondriale. Bax et Bak, au contraire, favorisent la sortie du cytochrome c. Le suppresseur de tumeur p53, activé en cas de dommages à l'ADN, induit l'expression de Bax et bloque Bcl-2, orientant la cellule vers l'apoptose. Un déséquilibre de cette balance est impliqué dans de nombreuses pathologies.

L'apoptose est cruciale au cours du développement embryonnaire : elle sculpte les doigts en éliminant les cellules des espaces interdigitaux. Elle élimine également les lymphocytes auto-réactifs et les cellules infectées par des virus. Un défaut d'apoptose peut conduire au cancer, car des cellules anormales survivent et prolifèrent. À l'inverse, un excès d'apoptose est impliqué dans les maladies neurodégénératives (Alzheimer, Parkinson) et le SIDA. L'équilibre apoptotique est donc essentiel à la santé.