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La mort cellulaire est essentielle pour la santé. Quand et pourquoi nos cellules décident-elles de mourir ?

Une immunologiste nous explique pourquoi, quand, et comment les cellules se suicident, avec fracas ou en silence !

par Zoie Magri, Ph.D. Candidate in Immunology, Tufts University, États-Unis

Les cellules vivantes fonctionnent mieux que les cellules mourantes, n’est-ce pas ? Mais ce n’est pas toujours le cas : nos cellules se sacrifient souvent pour nous maintenir en bonne santé. Le héros méconnu de la vie est la mort.

Alors que la mort peut sembler passive, une fin malheureuse qui « arrive », la mort de nos cellules est souvent extrêmement intentionnelle et stratégique. Les détails complexes de la façon dont les cellules meurent et de la raison pour laquelle elles meurent peuvent avoir des effets significatifs sur notre santé générale.

Il existe plus de dix façons différentes dont les cellules peuvent « décider » de mourir, chacune servant un objectif particulier pour l’organisme. Mes propres recherches portent sur la manière dont les cellules immunitaires passent d’un type de mort programmée à l’autre dans des scénarios tels que le cancer ou les blessures.

La mort cellulaire programmée peut être divisée en deux types essentiels à la santé : la mort silencieuse et la mort inflammatoire.

Sortie discrète : la mort cellulaire silencieuse

Les cellules peuvent souvent être endommagées en raison de l’âge, du stress ou d’une lésion, et ces cellules anormales peuvent nous rendre malade. Notre organisme est très vigilant et lorsque des cellules sortent du rang, elles doivent être éliminées discrètement avant de se transformer en tumeurs ou de provoquer une inflammation inutile qui activera votre système immunitaire et provoquera fièvre, gonflement, rougeur et douleur.

Chaque jour, notre organisme échange des cellulees pour s’assurer que nos tissus sont constitués de cellules saines et fonctionnelles. Les parties du corps les plus susceptibles d’être endommagées, comme la peau et l’intestin, changent de cellules chaque semaine, tandis que d’autres types de cellules peuvent mettre des mois, voire des années, à se recycler. Quel que soit le calendrier, la mort des cellules anciennes et endommagées et leur remplacement par de nouvelles cellules est un processus normal et important de l’organisme.

La mort cellulaire silencieuse, ou apoptose, est décrite comme silencieuse parce que ces cellules meurent sans provoquer de réaction inflammatoire. L’apoptose est un processus actif impliquant de nombreuses protéines et interrupteurs au sein de la cellule. Elle est conçue pour éliminer stratégiquement les cellules sans alarmer le reste de l’organisme.

Parfois, les cellules peuvent détecter que leurs propres fonctions sont défaillantes et activer des protéines d’exécution qui hachent leur propre ADN, et elles meurent tranquillement par apoptose. Par ailleurs, les cellules saines peuvent ordonner aux cellules voisines hyperactives ou endommagées d’activer leurs protéines d’exécution.

L’apoptose est importante pour le maintien d’un organisme sain. En fait, nous pouvons remercier l’apoptose au nom des doigts et des orteils. Les fœtus ont initialement des doigts palmés jusqu’à ce que les cellules qui forment le tissu entre eux subissent l’apoptose et meurent.

Les orteils de ce pied embryonnaire de souris se forment par apoptose. Michal Maňas/Wikimedia Commons, CC BY-SA

Sans apoptose, les cellules peuvent se développer de manière incontrôlée. Le cancer en est un exemple bien étudié. Les cellules cancéreuses sont anormalement douées pour la croissance et la division, et celles qui peuvent résister à l’apoptose forment des tumeurs très agressives. Comprendre comment fonctionne l’apoptose et pourquoi les cellules cancéreuses peuvent la perturber peut potentiellement améliorer les traitements contre le cancer.

D’autres pathologies peuvent également bénéficier de la recherche sur l’apoptose. Votre corps produit de nombreuses cellules immunitaires qui répondent toutes à des cibles différentes, et il arrive que l’une de ces cellules cible accidentellement vos propres tissus. L’apoptose est un moyen essentiel pour l’organisme d’éliminer ces cellules immunitaires avant qu’elles ne causent des dommages inutiles. Lorsque l’apoptose ne parvient pas à éliminer ces cellules, parfois en raison d’anomalies génétiques, cela peut conduire à des maladies auto-immunes telles que le lupus.

Un autre exemple du rôle de l’apoptose dans la santé est l’endométriose, une maladie peu étudiée causée par la prolifération de tissus dans l’utérus. Cette maladie peut être extrêmement douloureuse et débilitante pour les patientes. Des chercheurs ont récemment établi un lien entre cette croissance incontrôlée dans l’utérus et un dysfonctionnement de l’apoptose.

Qu’il s’agisse de développement ou d’entretien, vos cellules disparaissent discrètement pour maintenir l’organisme heureux et en bonne santé.

Mort cellulaire inflammatoire : un coup d’éclat

Parfois, il est dans l’intérêt de l’organisme que les cellules sonnent l’alarme en mourant. Cela peut être bénéfique lorsque les cellules détectent la présence d’une infection et doivent s’éliminer comme cible tout en alertant le reste de l’organisme. Cette mort cellulaire inflammatoire est généralement déclenchée par des bactéries, des virus ou le stress.

Plutôt que de s’éteindre tranquillement, les cellules soumises à la mort cellulaire inflammatoire se font éclater, ou se lysent, se tuant elles-mêmes et faisant exploser des messagers inflammatoires au passage. Ces messagers indiquent aux cellules immunitaires qu’il y a une menace et les incitent à traiter et à combattre l’agent pathogène.

Une mort inflammatoire n’est pas saine pour l’entretien. Si le recyclage normal des cellules de la peau ou de l’intestin provoquait une réaction inflammatoire, on se sentira souvent malade. C’est pourquoi la mort inflammatoire est étroitement contrôlée et nécessite plusieurs signaux pour être déclenchée.

Malgré le risque que représente cette mort à type de grenade, de nombreuses infections seraient impossibles à combattre sans elle. De nombreuses bactéries et de nombreux virus ont besoin de vivre autour ou à l’intérieur des cellules pour survivre. Lorsque des capteurs spécialisés situés sur les cellules détectent ces menaces, ils peuvent simultanément activer le système immunitaire et se retirer en tant que foyer pour les agents pathogènes. Les chercheurs appellent cela l’élimination de la niche du pathogène.

La mort des cellules inflammatoires joue un rôle majeur dans les pandémies. Yersinia pestis, la bactérie à l’origine de la peste noire, a développé divers moyens pour empêcher les cellules immunitaires humaines de réagir. Cependant, les cellules immunitaires ont développé la capacité de détecter cette ruse et de mourir de manière inflammatoire. Cela garantit que d’autres cellules immunitaires s’infiltreront dans la bactérie et l’élimineront, malgré les meilleures tentatives de la bactérie pour empêcher le combat.

Bien que la peste noire ne soit plus aussi répandue de nos jours, ses proches parents, Yersinia pseudotuberculosis et Yersinia enterocolitica, sont à l’origine d’épidémies de maladies d’origine alimentaire. Ces infections sont rarement mortelles car les cellules immunitaires peuvent éliminer agressivement la niche du pathogène en provoquant la mort des cellules inflammatoires. C’est pourquoi l’infection à Yersinia peut être plus dangereuse chez les personnes immunodéprimées.

Le virus à l’origine de la pandémie de Covid-19 (SARS-CoV2, ndlr) provoque également beaucoup de mort cellulaire inflammatoire. Des études montrent que sans mort cellulaire, le virus vivrait librement à l’intérieur des cellules et se multiplierait. Cependant, cette mort cellulaire inflammatoire peut parfois devenir incontrôlable et contribuer aux lésions pulmonaires observées chez les patients atteints de Covid-19, ce qui peut grandement affecter leur survie. Les chercheurs étudient encore le rôle de la mort cellulaire inflammatoire dans l’infection par COVID-19, et la compréhension de cet équilibre délicat peut contribuer à améliorer les traitements.

Dans les bons comme dans les mauvais moments, nos cellules sont toujours prêtes à se sacrifier pour nous maintenir en bonne santé. Remercions donc la mort cellulaire de nous maintenir en vie.

Texte paru initialement en anglais dans The Conversation, traduit par la Rédaction. La traduction étant protégée par les droits d’auteur, cet article traduit n’est pas libre de droits. Nous autorisons la reproduction avec les crédits appropriés : « Science infuse/Citizen4Science » pour la version française avec un lien vers la présente page.

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