- Involution du thymus à l'âge adulte.
- Réponse aux agents cytotoxiques.
- Opposition à la nécrose.
Définition
Rôles de l'Apoptose
Protéines Impliquées
3.1. Les Caspases
- Définition : Protéases activatrices de l'apoptose.
- Classes :
- Classe I : Activent des cytokines (ex. IL-1).
- Classe II : Caspases effectrices, principale : caspase 3.
- Classe III : Caspases initiatrices (ex. caspase 8 et 9).
3.2. Protéines de la Famille BCL2
Protéines anti-apoptotiques
- Exemples : BCL2, BCLXL, MCL1.
- Rôle : Ces protéines empêchent l'apoptose en inhibant les protéines pro-apoptotiques (comme BAX et BAK).
- Fonctionnement : Elles se lient à BAX et BAK pour les empêcher de former des pores dans la membrane mitochondriale, ce qui bloque la libération de facteurs pro-apoptotiques comme le cytochrome c.
Protéines Pro-apoptotiques
- Exemples : BAX, BAK.
- Rôle : Ces protéines favorisent l'apoptose en déclenchant la perméabilisation de la membrane mitochondriale.
- Fonctionnement : Lorsqu'elles sont activées, elles s'oligomérisent et forment des pores dans la membrane mitochondriale, permettant la libération de cytochrome c et d'autres facteurs déclenchant l'apoptose.
Protéines BH3-only
- Exemples : BAD, BID, BIM, PUMA, NOXA.
- Rôle : Ces protéines agissent comme des activateurs ou des régulateurs de l'apoptose.
- Fonctionnement : Elles se lient aux protéines anti-apoptotiques (comme BCL2) pour les inhiber, ce qui libère BAX et BAK pour initier l'apoptose. Elles sont souvent exprimées en réponse à des signaux de stress ou des dommages cellulaires.
3.3. Protéines IAP (Inhibitor of Apoptosis Proteins)
- Inhibent les caspases et régulent la voie NFκB.
Les voies de l'apoptose
Voie extrinsèque
- Activation des Récepteurs de Mort :
- Les ligands (ex. FASL, TNF) se lient aux récepteurs de mort (ex. FAS, TNFR1) sur la membrane cellulaire.
- Cette liaison induit la trimérisation des récepteurs.
- Formation du Complexe DISC :
- La trimérisation permet le recrutement de protéines adaptatrices (ex. FADD) qui possèdent des domaines DD (Death Domain).
- FADD recrute ensuite la procaspase 8 par son domaine DED (Death Effector Domain).
- Activation des Caspases :
- La procaspase 8 est activée par protéolyse, formant la caspase 8 active.
- La caspase 8 peut alors cliver et activer les caspases effectrices, principalement la caspase 3.
- Exécution de l'Apoptose :
- La caspase 3 clive des substrats cellulaires, entraînant des modifications morphologiques typiques de l'apoptose (ex. condensation de la chromatine, formation de corps apoptotiques).
- Interconnexion avec la Voie Intrinsèque :
- La caspase 8 peut également cliver la protéine BID, produisant t-BID, qui transloque vers les mitochondries et active la voie intrinsèque
Voie intrinsèque
- Détection des Signaux de Stress :
- Des signaux de stress intracellulaire (ex. dommages à l'ADN, stress oxydatif) activent des protéines pro-apoptotiques de la famille BCL2 (ex. BIM, PUMA).
- Perméabilisation de la Mitochondrie :
- Les protéines pro-apoptotiques (ex. BAX, BAK) s'oligomérisent et provoquent la perméabilisation de la membrane externe mitochondriale (MOMP).
- Libération de Cytochrome c :
- La MOMP permet la sortie du cytochrome c dans le cytosol.
- Formation de l'Apoptosome :
- Le cytochrome c se lie à APAF1, induisant son oligomérisation et formant l'apoptosome.
- L'apoptosome recrute et active la procaspase 9, la transformant en caspase 9 active.
- Activation des Caspases Effectrices :
- La caspase 9 active les caspases effectrices, en particulier la caspase 3 et la caspase 7.
- Exécution de l'Apoptose :
- Comme dans la voie extrinsèque, la caspase 3 clive divers substrats, provoquant les changements morphologiques associés à l'apoptose.
Autres Types de Mort Cellulaire
- Nécroptose : Mort cellulaire associée à l'inflammation.
- Pyropotose : Activation de l'inflammasome et libération de cytokines pro-inflammatoires.
- Ferroptose : Dépendante du fer et de la lipotoxicité.
- Parthanatose : Dépendante de la poly(ADP-ribose) polymérase 1 (PARP1).
Applications et Implications
- Rôle dans les maladies (cancer, neurodégénératives).
- Cibles thérapeutiques potentielles pour moduler l'apoptose.
A retenir :
Déclenchement de l’apoptose intrinsèque : Formation de pores mitochondriaux et libération du cytochrome c dans le cytoplasme.
Formation de l’apoptosome : Le cytochrome c se lie à APAF1, entraînant son oligomérisation.
Activation des caspases :
- L’apoptosome active la caspase initiatrice 9.
- La caspase 9 active les caspases exécutrices 3 et 7.
Effets cellulaires :
- Clivage de protéines comme la laminine, PARP et l'ADN.
- Libération de SMAC/DIABLO qui neutralise les protéines inhibitrices de l’apoptose (IAPs), favorisant l’activation des caspases exécutrices.
A retenir :
Déclenchement de l’apoptose extrinsèque : Activation des récepteurs de mort de la famille TNF (TNFR1, FAS/CD95, TRAIL-R1/R2).
Formation du DISC : Complexe de signalisation inducteur de mort qui active la caspase initiatrice 8.
Action des caspases :
- Clivage de l’ATP11C, enzyme responsable du retour de la phosphatidylsérine (PtdSer) vers la couche interne.
- Activation de XKR8, enzyme qui déplace la PtdSer vers la couche externe.
Signalisation pour la phagocytose :
- Exposition de la PtdSer sur la membrane externe de la cellule apoptotique.
- Reconnaissance par les récepteurs des cellules voisines.
- Engloutissement de la cellule apoptotique par l’efferocyte.