Apoptose

Définition

L'apoptose est un mécanisme de mort cellulaire programmée qui, suite à l'activation d'une cascade de gènes, permet l'autodestruction des cellules surnuméraires et joue un rôle déterminant au cours du développement embryonnaire.
En effet, l'apoptose joue un rôle essentiel dans le modelage des structures cérébrales au cours du développement embryonnaire et foetal. Cette période se caractérise comme nous l'avons vu, par la différenciation puis la migration des neurones de l'embryon vers des régions cérébrales spécifiques, où ils établissent entre eux des connexions synaptiques. En l'absence de tels contacts, les neurones sont voués à la mort par un mécanisme d'apoptose. Ce phénomène touche également l'organogénèse de nombreux autres organes. Notamment le remodelage de la palette des mains lors de la morphogénèse des doigts chez les vertébrés terrestres, ou celui des voies génitales avec l'involution différencielle des canaux de Wolff et de Müller, pour ne citer que quelques exemples.

Les premières manifestations morphologiques de l'apoptose se caractérisent par une contraction cellulaire, une désintégration de l'enveloppe nucléaire avec fragmentation de l'ADN génomique et une condensation du cytoplasme. On observe également la formation de vésicules membranaires appelées blebs. La mort par apoptose conduit finalement à la fragmentation de la cellule qui va former des corps apoptotiques dotés d'une membrane intacte contenant des organelles, des fragments nucléaires et un cytoplasme condensé qui seront finalement phagocytés soit par des phagocytes spécifiques ou par des cellules voisines sans déclenchement d'une réaction inflammatoire.

L'apoptose se différencie de la nécrose qui est une mort cellulaire détruisant rapidement tous les organites cellulaires. L'absence de régularisation des pressions régnant à l'intérieur de la cellule entraîne la rupture de la membrane cellulaire et le déversement de son contenu dans les tissus de voisinage, responsable d'une réaction inflammatoire.

Dans le cerveau en développement, les cellules nerveuses sont en compétition pour les contacts synaptiques. Les cellules nerveuses qui n'entrent pas en contact avec d'autres cellules sont la proie de l'apoptose. L'apoptose neuronale modèle donc le cerveau en voie de développement et joue en outre un rôle important dans les maladies neurodégénératives telles les maladies d'Alzheimer, de Parkinson et la sclérose latérale amyotrophique, ainsi que lors de pathologies aiguës (ischémie cérébrale, traumatisme crânien).

Les principaux inducteurs de l'apoptose

L'apoptose peut être induite par différents facteurs incluant:

• l'activation de récepteurs membranaires apoptogènes (notamment le TNF-α ou les ligands des récepteurs de mort cellulaire comme Fas)
• l'activation de récepteurs nucléaires (glucocorticoïdes)
• l'exposition à divers stress (infection virale, hypoxie, radiations ionisantes avec mutation de l'ADN, etc.)
• la suppression d'un signal de survie tel que le retrait d'un facteur de croissance (NGF, BDNF, CNTF)

En embryologie, c'est la suppression d'un signal de survie qui semble être prévalente.

Hamburger et Levi-Montalcini ont déjà montré dans les années 1950 les effets des facteurs neurotrophiques périphériques sécrétés par les cellules cibles sur le développement des centres embryonnaires nerveux. Dans un article publié en 1958 Hamburger montre que l'amputation du moignon d'un membre est responsable de la mort cellulaire d'un nombre considérable de motoneurones du côté controlatéral de la moelle correspondant à son innervation.

Toutefois les mécanismes des facteurs neurotrophiques dans l'apoptose restent à l'heure actuelle encore largement incompris.