Apoptose Flashcards
Quelles sont les voies majeures de la mort cellulaire programmée?
Apoptose : voie de mort cellulaire dépendante et indépendante de l’activation des caspases
Autophagie et nécroptose : voies de mort cellulaire indépendantes de l’activation des caspases
Vrai ou faux? Les cellules cancéreuses résistent à l’apoptose.
Vrai.
Quelles sont les 5 caractéristiques principales de l’apoptose?
- Processus actif sous le contrôle d’un programme génétique (élimination des ARN abérrants)
- Contrôle de qualité des cellules (élimination des cellules endommagées, mal divisées ou mal différenciées).
- Processus de régulation de l’équilibre tissulaire.
- Processus essentiel pour le développement normal.
- La dérégulation de ce processus cause le développement de pathologies humaines.
Vrai ou faux? L’autophagie et la nécroptose sont des voies de survie et de mort cellulaire.
Vrai.
La plus part de nos connaissances portant sur le rôle de l’apoptose provient des études utilisant les trois modèles génétiques. Quels sont ces modèles?
Le nématode C. elegans, la mouche du vinaigre, et la souris.
À quoi contribue l’apoptose chez le némathode, chez la drosophile et chez l’humain?
Chez le nématode, l’apoptose élimine 10% des cellules somatiques très tôt pendant l’embryogénèse.
Chez la drosophile, l’apoptose contribue à l’établissement des axes de développement (antérieur-postérieur, dorsal-ventral) pendant l’embryogénèse ainsi qu’au développement normal de tous les tissus incluant les ailes, les yeux, le système digestive, le système nerveux.
Le corps humain produit environ 100.000 cellules chaque seconde par mitose alors qu’un nombre similaire est éliminé par apoptose.
Quels sont les rôles de l’apoptose dans le développement? Donnez 2 exemples.
Élimination de structures inutiles et établissement des axes de développement.
Durant le de développement de la Drosophile, la plus part des structures larvaires sont détruites, telles les glandes salivaires, les muscles (M), intestin moyen de l’embryon (MG), et l’intestin postérieur de l’embryon (HG) alors que de nouvelles structures sont formées à partir de cellules non différenciées.
Au cours de la métamorphose du têtard en grenouille l’apoptose élimine toute les cellules de la queue qui n’est plus nécessaire à la grenouille.
Quels sont les rôles de l’apoptose dans le maintien de l’équilibre tissulaire sain?
L’élimination de cellules en surnombre (contôle de la production des neurones, des cellules du sang et des cellules germinales).
L’élimination des cellules endommagées ou potentillement dangereuses (maturation des lymphocytes).
Vrai ou faux? L’apoptose est un événement statique.
Faux. C’est très dynamique.
Quelles sont les caractéristiques de l’apoptose des neurones au cours du développement du cerveau?
Les cellules nerveuses doivent établir de contact avec les cellules nourricières pour recevoir les signaux de survie nécessaires à leur survie.
Les neurones sont produites en surnombre et elles doivent établir des contacts avec des cellules nourricières pour le maintient de la survie de ces neurones. Ce ne sont pas toutes ces cellules qui sont en mesure d’établir des contact avec ces cellules nourricières.
Les cellules nerveuses n’établissant pas de contact avec les cellules nourricières manquent de nutriments et meurent par apoptose. En effet, elles ne reçoivent plus le signal de survie qui permet l’inhibition des gènes de l’apoptose.
Quelles sont les caractéristiques morphologiques et moléculaires de l’apoptose?
- Modification de la membrane plasmique par l’activation de la scramblase (phosphatidylsérines et phosphatidyléthanolamines se retrouvent sur la face externe de la membrane plasmique). Cela permet la reconnaissance par des cellules qui vont venir détruire la cellule.
- Changement de la perméabilité membranaire de la mitochondrie ce qui est critique pour l’activation des caspases.
- Activation des caspases
- Clivage des protéines cibles par les caspases.
- Fragementation de l’ADN (pas toujours) et fragmentation du noyau et condensation de la chromatine.
- Formation de corps apoptotiques et phagocytose des cellules apoptotiques.
Comment décrire le processus d’élimination des cellules apoptotiques par phagocytose?
1-La détection des cellules apoptotiques et leur reconnaissance par le phagocyte. Cette reconnaissance se fait grâce aux signaux ‟trouve moi” secrétés par les cellules qui entrent en mode apoptose. Ces signaux incluent les molécules lypophospatidylcholine (LPC), les sphingosine1 phosphate et des molécules ATP et UTP.
2-L’ingestion de la cellule cible et son élimination. Cette étape est initiée par l’exposition d’un phosphotidyserine à la surface extracellulaire de la cellule en apoptose. Ce signal ‘’mange-moi’’ est reconnu par un récepteur du phagocyte suivi de son internalisation et ingestion.
Pourquoi les cellules apoptotiques doivent être éliminées par phagocytose?
Car elles peuvent être toxiques pour les cellules voisines.
Qu’est-ce que le test Annexin V? Qu’est-ce qui a permis le développement de ce test? Quelles sont ses caractéristiques?
Notre compréhension du phénomène de la modification de membrane plasmique des cellules apoptotiques a permis le développement du test apoptotique ‟Annexin V’’.
L’annexin V est une protéine qui a une forte affinité de liaison pour les phosphatidylserines. Pour mesurer l’apoptose, on incube les cellules avec annexin V couplée au colorant fluorescéine FITC. L’annexin V se lie spécifiquement sur les molécules phosphatidylserines exposées à la surface extracellulaire de la cellule apoptotique. Cette réaction est révélée par la coloration verte émise par la fluorescéine FITC.
Puisque l’annexin V couplée à la fluorescéine émet de la fluorescence verte, en mesurant la fluorescence verte, on peut mesurer l’apoptose.
Comment expliquer le test de l’analyse de la fragmentation de l’ADN?
Les cellules ont été traités avec un anticorps dirigé contre le récepteur de mort membranaire Fas, qui induit l’apoptose de la cellule. Après diffèrent temps de traitement, l’ADN a été extrait et les fragments d’ADN séparés par électrophorèse sur gel d’agarose et colorés au bromure d’ethydium. On remarque l’induction de la fragmentation de l’ADN suite au traitement.
Comment expliquer le test de TUNEL?
C’est une méthode de visualisation des cellules apoptotique.
TUNEL: (TdT-mediated dUTP nick end labelling).
La réaction du TUNEL consiste en l’ajout par une enzyme transférase des déoxynucléotides dUTP marqués aux extrémités 3’ des fragments d’ADN produits pendant l’apoptose
La technique du TUNEL a été utilisée pour marquer les extrémités de fragments de l’ADN coupées dans les noyaux des cellules en apoptose, dans une coupe tissulaire d’un bourgeon de patte de poulet en développement.
En effet, plus il y a de fragmentation de l’ADN, plus il y aura de fragments 3’.
Comment identifier les cellules apoptotiques en culture?
Par le test de TUNEL. Les cellules cancéreuses HN12, HN30, and HaCaT ont été traitées avec le composé Flavopiridol ou le DMSO comme contrôle. Les cellules ont été ensuite colorées par le TUNEL. Les cellules apoptotiques ont été observées par microscopie à fluorescence. Notez que le Flavopiridol induit une apoptose accrue au niveau des cellules traitées.
Comment identifier les cellules apoptotiques au niveau des tumeurs?
Les cellules cancéreuses ont été injectées à la souris pour former des tumeurs xénogreffes. Les animaux ayant les tumeurs formées sont ensuite traités soit avec le composé Flavopiridol ou le DMSO (control) pendant 2 ou 5 jours. Les tumeurs sont ensuite prélevées, colorées par le TUNEL, puis analysées par microscope à fluorescence. Notez que le Flavopiridol induit une apoptose accrue au niveau des tumeurs.
Comment expliquer l’analyse de l’apoptose en western blot en utilisant des anticorps spécifiques aux caspases?
Les caspases (cysteine aspartate proteases) sont des protéases activées spécifiquement en conditions apoptotiques.
Les caspases existent sous deux formes : les procaspases, qui sont des formes de caspases précurseures inactives et les caspases clivées, qui sont les formes actives.
Lors de l’apoptose, les procaspases sont clivées donnant lieu aux caspases actives. Elles peuvent aussi cliver d’autres molécules et s’autocliver. C’est donc un gain de fonction.
Les caspases activées clivent à leur tour les protéines cibles ou substrats (ex. PARP). Ce clivage entraîne généralement une perte des fonctions (souvent essentielles pour la survie de la cellule).
Les HeLa (cellules cancéreuses humaines) ont été traitées avec la staurosporine (STS) pour induire l’apoptose. Leurs extraits ont ensuite été analysés par western blot en utilisant des anticoprs spécifiques. On note le clivage de la procaspase-3 et de son substrat PARP suite au traitement.
Quelles sont les deux formes sous lesquelles les caspases existent?
Les procaspases, qui sont des formes de caspases précurseures inactives.
Les caspases clivées, qui sont les formes actives.
Qu’est-ce qui se passe lors de l’apoptose caspase-dépendante?
Lors de l’apoptose, les procaspases sont clivées donnant lieu aux caspases actives. Elles peuvent aussi cliver d’autres molécules et s’autocliver. C’est donc un gain de fonction.
Les caspases activées clivent à leur tour les protéines cibles ou substrats (ex. PARP). Ce clivage entraîne généralement une perte des fonctions (souvent essentielles pour la survie de la cellule).
Comment les caspases sont-elles synthétisées? Comment sont-elles activées?
Les caspases sont synthétisées sous forme de précurseures inactives appelées procaspases. Suite à un stimulus apoptotique, certaines procaspases sont activées par auto- clivage donnant lieu aux caspases actives. Les caspases rendues actives peuvent aussi cliver d’autres caspases les rendant actives. Les caspases activées clivent une panoplie de substrats cellulaires.
Qu’est-ce qu’une mutation au niveau des gènes codant pour les caspases peuvent causer?
La délétion de géne caspase 9 (Casp 9-/- ) au niveau du cerveau de la souris produit des tumeurs dues à une mort cellulaire défectueuse conduisant à une prolifération non contrôlée. Elles peuvent donc causer le développement de tumeurs.
Quels sont les deux types de caspases? Quelles sont leurs fonctions?
Les procaspases 9 et 8 sont les protéases initiatrices majeures qui initient la cascade des caspases par leur auto-clivage. Ces caspases sont caractérisées par la présence d’un large prodomaine (CARD et DED). D: aspartate. L (large) et S (small) : grande et petite sous unités
Lorsque les caspases initiatrices sont activées, elles coupent et activent en aval des procaspases effectrices (3 et 7) donnant lieu aux caspases exécutrices actives. Celles çi clivent et activent à leur tour d’autres procaspases effectrices. Les caspases exécutrices activées sont aussi responsables du clivage d’un grand nombre de protéines cellulaires lors de l’apoptose
Quels sont les deux domaines qui permettent de garder les procaspases inactives?
DED et CARD
Quelles sont les différences entre les caspases initiatrices et effectrices?
Les caspases initiatrices clivent les caspases effectrices.
Les caspases effectrices clivent les substrats cellulaires.
Comment expliquer le schéma général de l’activation des procaspases?
Les caspases sont synthétisées par la cellule sous forme de précurseurs inactives (pro- caspases), qui sont activées généralement par coupure protéolytique. La coupure de la procaspase se fait à l’un de deux sites d’acide aspartique et est catalysée par d’autres caspases déjà activées. La procaspase est coupée en une grande et une petite sous-unité qui forment une hétéromère. Deux hétéromères s’assemblent en un tétramère actif .
L’activation des caspases peut se faire par quel effet? Quels sont les complexes impliqués?
Les caspases initiatrices sont exprimées de façon constitutive sous forme de monomères inactifs (précurseurs). Leur activation nécessite la formation de dimères et oligomméres qui se produit par effet de proximité. L’activation par effet de proximité, ne nécessitant pas d’évènement de clivage, peut donc être réversible. L’activation des caspases initiatrices par oligomérisation est médiée par des complexes de signalisation:
DISC: Death Inducing Signaling Complex: active les caspases initiatrices (C8/10) impliquées dans la voie extrinsèque de l’apoptose
APOPTOSOME: active les caspases initiatrices (C9) impliquées dans
la voie intrinsèque de l’apoptose
Lors de l’activation par proximité, que se passe-t-il lors de la surexpression d’une procaspase?
Puisque leur activation se fait par proximité, il y aura de l’apoptose non contrôlée, car plus il y a de procaspases plus elles seront activées.
Quelles sont les différences entre DISC et l’apoptosome?
DISC active les caspases initiatrices (8 et 10) impliquées dans la voie extrinsèques de l’apoptose.
L’apoptosome active les caspases initiatrices (9) impliquées dans la voie intrinsèque de l’apoptose.
Expliquez la cascade d’activation intrinsèque des caspases.
Une fois activée, la caspase-9 initiatrice clive les caspsaes effectrices -3 et -7. La caspase- 3 activée amplifie le signal apoptotique en clivant d’autres molécules caspases-9 en amont. Les caspases effectrices clivent aussi des substrats spécifiques.
Vrai ou faux? Même si les caspases-3 sont présentes, l’effet de proximité est nécessaire pour l’activation des caspases-9.
Faux.
Quel est lerôle principal des caspases effectrices? Quel est le résultat final?
Le rôle principal des caspases effectrices est de cliver les substrats cellulaires, les rendant inactives. Le résultat final est généralement la mort cellulaire.
