La Division cellulaire

au Cours d’une vie, la plupart des cellules qui composent le corps vieillir et mourir. Ces cellules doivent être remplacées afin que le corps puisse continuer à fonctionner de manière optimale. Les raisons pour lesquelles les cellules sont perdues et doivent être remplacées sont les suivantes:

Délestage des cellules épithéliales telles que celles qui tapissent la peau et les intestins. Les vieilles cellules usées à la surface des tissus sont constamment remplacées. Un cas particulier de ceci est le remplacement mensuel des cellules tapissant l’utérus chez les femmes pré-ménopausées.,
La cicatrisation nécessite que les cellules dans la zone des dommages se multiplient pour remplacer celles perdues. Les maladies virales telles que l’hépatite peuvent également causer des dommages aux organes qui doivent ensuite remplacer les cellules perdues.
Remplacement des cellules de sang. Les globules rouges transportent l’oxygène aux tissus. Les globules blancs tels que les lymphocytes B et T font partie du système immunitaire et aident à prévenir les infections. La plupart de ces cellules ont des durées de vie très courtes et doivent être constamment remplacées. Les précurseurs de ces cellules sont situés dans la moelle osseuse., Ces précurseurs, ou cellules souches, doivent se reproduire à un taux très élevé pour maintenir des quantités adéquates de cellules sanguines.

Le processus par lequel une cellule se reproduit pour créer deux copies identiques d’elle-même est connu sous le nom de mitose. Le but de la mitose est la formation de deux cellules identiques à partir d’une cellule monoparentale. Les cellules formées sont appelées cellules filles. Pour que cela se produise, les éléments suivants doivent se produire:

Le matériel génétique, l’ADN des chromosomes, doit être fidèlement copié. Cela se produit via un processus appelé réplication.,
Les organites, tels que les mitochondries, doivent être distribués de manière à ce que chaque cellule fille reçoive une quantité suffisante pour fonctionner.
le cytoplasme de La cellule doit être physiquement séparé en deux cellules différentes.

Comme nous allons le voir, de nombreuses caractéristiques des cellules cancéreuses sont dus à des défauts dans les gènes qui contrôlent la division cellulaire. Le processus de division cellulaire se produit comme une progression ordonnée à travers quatre étapes différentes. Ces quatre étapes sont collectivement connues sous le nom de cycle cellulaire., De plus amples informations sur les sujets de cette page peuvent également être trouvées dans la plupart des manuels d’introduction à la biologie, nous recommandons Campbell Biology, 11th edition.1 Les pages suivantes décrivent en détail le cycle cellulaire.,

Sections incluses sur cette page:

Division cellulaire normale
Division cellulaire cancéreuse
Résumé de la division cellulaire

Division cellulaire normale

Le processus de division cellulaire comporte plusieurs garanties pour s’assurer que les cellules ne se divisent pas à moins d’avoir terminé correctement le processus de réplication et que les conditions environnementales dans lesquelles les cellules existent sont favorables à la division cellulaire. Entre autres, il existe des systèmes pour déterminer ce qui suit:

L’ADN est-il entièrement répliqué?
Est l’ADN endommagé?,
Y a-t-il suffisamment de nutriments pour soutenir la croissance cellulaire?

Si ces contrôles échouent, les cellules normales cesseront de se diviser jusqu’à ce que les conditions soient corrigées. Les cellules cancéreuses n’obéissent pas à ces règles et continueront de croître et de se diviser.

Maintenant que nous avons discuté du cycle cellulaire, nous aborderons brièvement la manière dont les cellules sont signalées à se diviser.

La plupart des cellules du corps ne se divisent pas activement. Ils remplissent leurs fonctions, telles que la production d’enzymes pour digérer les aliments ou aider à bouger les bras ou les jambes., Seul un petit pourcentage de cellules passent réellement par le processus qui vient d’être décrit.

division cellulaire Normale exige une constante signaux (homme debout sur l’interrupteur). Lorsque les signaux sont supprimés, les cellules cessent de se diviser.

Les cellules se divisent en réponse à des signaux externes qui leur « disent » d’entrer dans le cycle cellulaire. Ces signaux peuvent prendre la forme d’œstrogènes ou de protéines telles que le facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGF)., Ces molécules de signalisation, représentées comme une molécule en forme de X dans l’animation ci-dessous, se lient à leurs cellules cibles et envoient des signaux dans le noyau. Le résultat est que les gènes responsables de la division cellulaire sont activés et que la cellule se divise. Par exemple, une coupure dans la peau conduit certaines cellules sanguines, les plaquettes, à produire un facteur de croissance (qui provoque la reproduction des cellules de la peau et le remplissage de la plaie. La division cellulaire est un processus normal qui permet le remplacement des cellules mortes.

Division cellulaire normale II

Quels sont les signaux qui font que les cellules cessent de se diviser?,

Un manque de signaux externes positifs provoque l’arrêt de la division des cellules.

Inhibition du contact
Les cellules sont également capables de détecter leur environnement et de réagir aux changements. Par exemple, si une cellule sent qu’elle est entourée de tous côtés par d’autres cellules, elle cessera de se diviser. De cette façon, les cellules se développeront en cas de besoin mais s’arrêteront lorsque leur objectif aura été atteint. Pour revisiter notre exemple de plaie, les cellules remplissent l’espace laissé par la plaie, mais elles cessent de se diviser lorsque l’espace a été scellé. Les cellules cancéreuses ne présentent pas d’inhibition de contact., Ils se développent même lorsqu’ils sont entourés d’autres cellules provoquant la formation d’une masse. Le comportement des cellules normales (animation du haut) et cancéreuses (animation du bas) en ce qui concerne l’inhibition du contact est décrit ci-dessous.

La ronde des contenants dans lesquels les cellules sont représentées dans les animations sont appelés des boîtes de pétri. En laboratoire, les cellules sont souvent cultivées dans celles-ci, recouvertes d’un liquide riche en nutriments.

Sénescence cellulaire
La plupart des cellules semblent également avoir une limite préprogrammée au nombre de fois qu’elles peuvent se diviser., Fait intéressant, la limite semble être basée, en partie, sur la capacité de la cellule à maintenir l’intégrité de son ADN. Une enzyme, la télomérase, est responsable de l’entretien des extrémités des chromosomes. Chez les adultes, la plupart de nos cellules n’utilisent pas la télomérase, de sorte qu’elles finissent par mourir. Dans les cellules cancéreuses, la télomérase est souvent actif et permet aux cellules de continuer à se diviser indéfiniment. Pour plus d’informations sur la télomérase, voir la section Gènes du cancer

Division cellulaire cancéreuse

En matière de division cellulaire, les cellules cancéreuses enfreignent à peu près toutes les règles!

Les cellules cancéreuses peuvent se diviser sans signaux externes appropriés.Ceci est analogue à une voiture se déplaçant sans avoir de pression appliquée à la pédale d’accélérateur. Un exemple serait la croissance d’une cellule de cancer du sein sans avoir besoin d’œstrogène, un facteur de croissance normal., Certaines cellules cancéreuses du sein perdent en fait la capacité de répondre aux œstrogènes en désactivant l’expression du récepteur des œstrogènes dans la cellule. Ces cellules peuvent encore se reproduire en contournant le besoin du signal de croissance externe.
Les cellules cancéreuses ne présentent pas d’inhibition de contact.Alors que la plupart des cellules peuvent dire si elles sont « encombrées » par les cellules voisines, les cellules cancéreuses ne répondent plus à ce signal d’arrêt. Comme indiqué ci-dessus, la croissance continue conduit à l’empilement des cellules et à la formation d’une masse tumorale.
Les cellules cancéreuses peuvent se diviser sans recevoir le signal « tout clair ».,Alors que les cellules normales cesseront la division en présence de dommages génétiques (ADN), les cellules cancéreuses continueront à se diviser. Il en résulte des cellules « filles » qui contiennent de l’ADN anormal ou même un nombre anormal de chromosomes. Ces cellules mutantes sont encore plus anormales que la cellule « parent ». De cette manière, les cellules cancéreuses peuvent évoluer pour devenir progressivement plus anormales.

La division cellulaire continue conduit à la formation de tumeurs. L’instabilité génétique qui résulte d’une division aberrante contribue à la résistance aux médicaments observée dans de nombreux cancers., Des mutations dans des gènes spécifiques peuvent modifier le comportement des cellules d’une manière qui conduit à une augmentation de la croissance ou du développement tumoral.

Plus d’informations sur ce sujet peuvent être trouvées dans le chapitre 8 de La Biologie du cancer par Robert A. Weinberg.