Le mécanisme physiopathologique

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Le mécanisme physiopathologique



COMPRENDRE


Le mécanisme d’apparition est complexe. Il se situe au niveau cellulaire et provoque des mutations et/ou des proliférations cellulaires. Pour comprendre ces modifications cellulaires, il est nécessaire d’expliquer le cycle cellulaire et d’identifier les caractéristiques de la cellule cancéreuse.



CYCLE CELLULAIRE


La vie cellulaire suit un rythme, le cycle cellulaire. Il permet le renouvellement des cellules et donc des tissus et la transmission d’une information génétique stable.


Ce cycle cellulaire12 correspond au processus par lequel une cellule aboutit à la duplication de son matériel génétique puis à la génération de deux cellules filles identiques à la cellule d’origine. Les différentes étapes de ce processus sont définies comme des phases, autour des deux étapes importantes que sont la réplication, ou phase S (synthèse et duplication de l’ADN), et la mitose (ségrégation des chromosomes et séparation des cellules filles) (tableau 3.I).



Sauf dans les stades embryonnaires précoces, où phases S et M s’enchaînent sans interphase, dans tous les autres cas, les phases G1 et G2 correspondent à des moments de synthèse d’ARN, puis de protéines régulatrices et de structure, nécessaires au bon déroulement de l’ensemble. Plusieurs autres fonctions s’accomplissent lors de ces intervalles : vérifications de la séquence d’ADN et éventuellement réparation de toutes les erreurs ou dommages subis.


Le passage de la cellule normale à la cellule cancéreuse, un processus appelé transformation, correspond à l’acquisition de propriétés caractéristiques : prolifération incontrôlée, envahissement des tissus adjacents, colonisation d’organes à distance, instabilité génétique, etc. Nous savons aujourd’hui que des altérations génétiques successives sous-tendent le processus de la cancérogenèse.



image Rappel sur la cellule13



image Brève description

La cellule se présente sous la forme d’une membrane qui renferme un gel (le cytoplasme) dans lequel baigne le noyau. C’est dans ce noyau qu’est localisé le patrimoine génétique de chaque individu, stocké sous la forme de 23 paires de chromosomes.


Chaque chromosome est constitué de nombreuses protéines et d’une molécule d’ADN, elle-même composée de deux brins enroulés l’un autour de l’autre pour former une double hélice (figure 3.1). C’est sur cette molécule d’ADN que sont inscrits nos gènes.



Un gène est donc une séquence, un segment particulier, de l’ADN. Les gènes renferment des instructions précises qui contribuent au fonctionnement de chaque cellule et donc, plus globalement, de l’organisme tout entier.


Pour cela, l’instruction contenue dans les gènes est traduite en protéine via un code appelé code génétique. Les protéines sont ainsi les relais de l’information génétique et les « acteurs de terrain » qui assurent le fonctionnement de la cellule et donc de l’organisme.



image Fonctionnement normal de la cellule : le cycle et la division cellulaire

Constitué d’environ 100 000 milliards de cellules, l’organisme humain fonctionne grâce à un équilibre constant entre la production de nouvelles cellules et la destruction d’autres cellules. La vie des cellules est ainsi sous le contrôle de deux mécanismes :



À l’exception des cellules reproductrices (spermatozoïde et ovule), toutes les cellules de notre organisme se divisent selon le même mécanisme appelé mitose. Il s’agit d’un processus par lequel une cellule, nommée cellule mère, donne naissance à deux cellules filles, strictement identiques entre elles et à la cellule mère. Ce processus de division repose sur une succession de phases regroupées sous le nom de cycle cellulaire. Il nécessite l’intervention d’un grand nombre d’intermédiaires dont des protéines et l’acide ribonucléique (ARN). Le cycle cellulaire comporte ainsi cinq phases : une phase de repos (G0), une première phase de croissance (G1), une phase de synthèse (S), une seconde phase de croissance (G2) et, enfin, la phase de mitose (M) ou de division à proprement parler.


Après la mitose, la cellule peut soit quitter le cycle cellulaire pour se développer, atteindre sa maturation et éventuellement mourir (en particulier par apoptose), soit passer à la phase de repos et revenir plus tard dans le cycle cellulaire.


Au cours de la division et plus précisément lors de la phase S, l’ADN présent dans le noyau de la cellule mère est répliqué, c’est-à-dire qu’il est reproduit à l’identique. Pour cela, la double hélice d’ADN de la cellule mère se scinde en deux brins. Chacun de ses brins servira de support à la synthèse d’un second brin afin de reformer une double hélice. Chaque nouvelle double hélice ainsi formée intégrera le noyau de chacune des deux cellules filles.



image Génome : le stockage de l’information


Le génome est l’ensemble du matériel génétique d’un individu ou d’une espèce codé dans son ADN ; il est la caractéristique héréditaire de tout être vivant. C’est en 1944 que l’on identifie que l’acide désoxyribonucléique (ADN) est le support de l’information génétique, et en 1953 que l’on découvre la structure de la molécule. Depuis, de nombreux travaux ont permis le séquençage du génome en vue d’identifier les anomalies génétiques et les moyens de les traiter.


La quasi-totalité de l’ADN est concentrée dans le noyau de la cellule. Il s’agit en fait d’une molécule qui est étonnamment simple au regard de l’information qu’elle porte. Elle est composée de deux brins unis, enroulés en hélice.


Chacun des brins est constitué d’une longue chaîne où les unités de base (les nucléotides) sont accrochées les unes aux autres. Ces bases sont au nombre de quatre :



Les couples A-T et C-G, dits « complémentaires », établissent les liaisons entre les deux brins (figure 3.1). Chaque brin est ainsi constitué d’une séquence de bases différente mais complémentaire de celle de l’autre brin. Cette relation de complémentarité est une des bases de la cohésion de la structure en double brin.


La molécule possède la possibilité d’autoréplication, permettant à partir d’une molécule mère d’engendrer deux molécules filles à l’identique.


L’information dont la cellule a besoin est dans l’ordre d’enchaînement des bases.


L’ADN est compacté dans le noyau au sein de la chromatine. Les chromosomes correspondent à la forme la plus compactée de la chromatine. Ils sont porteurs d’un concentré d’informations. Ces informations sont brassées lors de la division cellulaire. Aussi, toute anomalie durant cette division génère des anomalies de la descendance cellulaire.



image Protéines


Les protéines sont constituées d’acides aminés et sont synthétisées à partir de l’information contenue sous forme codée dans l’ADN. L’intégrité de ce complexe est essentielle pour que soit pérennisée une information génétique utile à un renouvellement cellulaire normal. La cellule doit être en mesure de synthétiser des protéines en quantité et en qualité normales car les protéines sont des molécules qui jouent un rôle biologique très important. Elles peuvent avoir des fonctions très diverses. De façon générale, on peut dire qu’elles font le lien entre génotype (l’information génétique, contenue dans l’ADN) et phénotype (l’expression visible du génotype, par exemple avoir les yeux bleus).


La synthèse des protéines est le processus par lequel une cellule, guidé par l’information contenue dans l’ADN, assemble une chaîne protéique en combinant des acides aminés isolés présents dans son cytoplasme. La synthèse d’une protéine est réalisée dans le cytoplasme de la cellule par l’intermédiaire d’un ARN messager qui transporte l’information depuis l’ADN du noyau vers le cytoplasme.


La synthèse d’une protéine à partir de l’information contenue dans l’ADN se déroule donc en deux étapes :




image Transcription

La première étape est la transcription d’un des deux brins de l’ADN (le brin codant) en un ARN messager (ARNm).


L’ARN messager, qui ne comporte qu’un seul brin, est principalement composé des mêmes bases que l’ADN, à l’exception de la thymine (T) qui est remplacée par l’uracile (U) dans l’ARN. Lors de la synthèse, base après base, du brin d’ARN messager, chaque nouvelle base vient se positionner vis-à-vis de sa base complémentaire sur le brin codant de l’ADN, qui sert donc de matrice — mais aux adénines (A) de l’ADN s’associeront des uraciles (U) et non des thymines (T) (tableau 3.II). L’enchaînement des bases sur le brin d’ARN messager est ainsi une réplique complémentaire de l’information contenue dans le brin codant de l’ADN.


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Aug 7, 2017 | Posted by in GÉNÉRAL | Comments Off on Le mécanisme physiopathologique

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