274 DeUXiÈMe partie La cellule
diviser. Cependant, si l’on en retire quelques-unes, celles qui
bordent l’espace vide recommencent à se diviser, jusqu’à
combler de nouveau l’espace. Des études subséquentes ont
révélé que la liaison d’une protéine de surface avec sa contrepartie sur une cellule adjacente transmet aux deux cellules
un message inhibiteur qui les empêche d’aller plus loin dans le
cycle cellulaire, même en présence de facteurs de croissance.
La plupart des cellules animales en division ont également
besoin d’avoir un point d’ancrage (voir la figure 12.19a).
Pour se diviser, elles doivent adhérer à un substrat, qu’il s’agisse
de l’intérieur d’un récipient de culture ou de la matrice extracellulaire d’un tissu. Des expériences indiquent que, comme
dans le cas de la densité cellulaire, le mécanisme de régulation du cycle cellulaire reçoit l’information de l’ancrage de la
cellule grâce à des voies qui font intervenir des protéines
membranaires et des éléments du cytosquelette.
Ce mécanisme de régulation, de même que l’inhibition de
contact, se réalise probablement dans les tissus autant que dans
les cultures. Ce faisant, les populations cellulaires sont maintenues à une densité optimale au meilleur point d’ancrage
possible. Les cellules tumorales, dont nous traiterons plus
loin, ne subissent pas l’inhibition de contact et n’ont plus
besoin d’avoir un point d’ancrage (figure 12.9b).
Les cellules tumorales échappent
à la régulation du cycle cellulaire
Les cellules tumorales n’obéissent pas aux mécanismes de
régulation du cycle cellulaire. Elles se divisent d’une manière
excessive et anarchique, et elles envahissent d’autres tissus. Si
on ne les détruit pas, elles peuvent tuer l’organisme.
Les cellules cancéreuses mises en culture continuent de se
diviser lorsque les facteurs de croissance sont épuisés. Logiquement, cela signifie que de telles cellules ne requièrent pas de
facteurs de croissance dans leur milieu de culture pour croître
et se diviser. Il est possible qu’elles produisent elles-mêmes
le facteur de croissance dont elles ont besoin ou qu’elles présentent une défaillance dans la voie de transduction, de sorte
que celle-ci transmet le signal du facteur de croissance au
mécanisme de régulation du cycle cellulaire, même en l’absence de ce facteur. Il est possible également que le mécanisme de régulation du cycle cellulaire soit tout simplement
déficient. Dans tous ces scénarios, l’anomalie repose presque
toujours sur la mutation d’un ou de plusieurs gènes qui dérègle
le fonctionnement de leurs produits protéiques, et par le fait
même, le cycle cellulaire. Vous en apprendrez davantage sur
les bases génétiques de ces mutations et sur la façon dont
elles peuvent aboutir au cancer au chapitre 18.
Il existe d’autres différences notoires entre les cellules normales et les cellules tumorales qui reflètent une perturbation
du cycle cellulaire. Ainsi, quand elles arrêtent de se diviser,
les cellules tumorales le font de manière aléatoire, à n’importe quel moment du cycle, et non aux points de contrôle
habituels. En outre, dans les milieux de culture, elles peuvent
continuer à se multiplier indéfiniment si elles reçoivent continuellement des nutriments. En ce sens, elles sont « immortelles ». À preuve, il en existe une lignée dans les grands
laboratoires de recherche, un peu partout dans le monde, qui
se reproduit en culture depuis 1951 (ces cellules ont notamment été utilisées pour les fusions cellulaires dont il est question à la figure 12.14). Les cellules issues de cette lignée sont
appelées HeLa, car elles dérivent d’une tumeur retirée de
l’utérus d’une jeune femme, une Noire américaine du nom
d’Henrietta Lacks. En comparaison, presque toutes les cellules
mammaliennes normales « élevées » en culture se divisent
pendant 20 à 50 générations ; après quoi, le tissu vieillit et
meurt. (Nous étudierons une des causes de ce phénomène
lorsque nous traiterons de la réplication de l’ADN, au chapitre 16.) Finalement, les cellules cancéreuses échappent à
la régulation normale qui pousse une cellule à l’apoptose
lorsqu’elle est défectueuse – par exemple, lorsqu’une erreur
irréparable s’est produite durant la réplication de l’ADN qui
précède la mitose.
Le comportement des cellules tumorales peut avoir des
conséquences catastrophiques. Le problème commence par la
transformation d’une première cellule, c’est-à-dire par son
m Figure 12.19 L’inhibition de contact et le point d’ancrage.
La taille des cellules apparaissant dans cette figure est exagérée.
Les cellules forment une seule
couche, puis cessent de se diviser
(inhibition de contact).
Si l’on retire quelques cellules de
la culture, les cellules adjacentes
à la zone de prélèvement recommencent à se diviser jusqu’à ce
qu’elles comblent l’espace libéré.
Les cellules se fixent à la surface
du récipient de culture et se divisent
(nécessité d’un point d’ancrage).
(b)
(a) Cellules mammaliennes normales. Les cellules normales mises en culture
se multiplient jusqu’à former une couche simple. La quantité de
nutriments et de facteurs de croissance ainsi que l’étendue du substrat
disponible pour l’ancrage limitent la densité de la population cellulaire.
Cellules tumorales. Les cellules tumorales continuent généralement
de se diviser, même après avoir formé une couche complète. Il en
résulte des amas de cellules superposées. Les cellules tumorales ne
s’ancrent pas à une surface et échappent à l’inhibition de contact.
20 Rm
(500 w)
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(500 w)
diviser. Cependant, si l’on en retire quelques-unes, celles qui
bordent l’espace vide recommencent à se diviser, jusqu’à
combler de nouveau l’espace. Des études subséquentes ont
révélé que la liaison d’une protéine de surface avec sa contrepartie sur une cellule adjacente transmet aux deux cellules
un message inhibiteur qui les empêche d’aller plus loin dans le
cycle cellulaire, même en présence de facteurs de croissance.
La plupart des cellules animales en division ont également
besoin d’avoir un point d’ancrage (voir la figure 12.19a).
Pour se diviser, elles doivent adhérer à un substrat, qu’il s’agisse
de l’intérieur d’un récipient de culture ou de la matrice extracellulaire d’un tissu. Des expériences indiquent que, comme
dans le cas de la densité cellulaire, le mécanisme de régulation du cycle cellulaire reçoit l’information de l’ancrage de la
cellule grâce à des voies qui font intervenir des protéines
membranaires et des éléments du cytosquelette.
Ce mécanisme de régulation, de même que l’inhibition de
contact, se réalise probablement dans les tissus autant que dans
les cultures. Ce faisant, les populations cellulaires sont maintenues à une densité optimale au meilleur point d’ancrage
possible. Les cellules tumorales, dont nous traiterons plus
loin, ne subissent pas l’inhibition de contact et n’ont plus
besoin d’avoir un point d’ancrage (figure 12.9b).
Les cellules tumorales échappent
à la régulation du cycle cellulaire
Les cellules tumorales n’obéissent pas aux mécanismes de
régulation du cycle cellulaire. Elles se divisent d’une manière
excessive et anarchique, et elles envahissent d’autres tissus. Si
on ne les détruit pas, elles peuvent tuer l’organisme.
Les cellules cancéreuses mises en culture continuent de se
diviser lorsque les facteurs de croissance sont épuisés. Logiquement, cela signifie que de telles cellules ne requièrent pas de
facteurs de croissance dans leur milieu de culture pour croître
et se diviser. Il est possible qu’elles produisent elles-mêmes
le facteur de croissance dont elles ont besoin ou qu’elles présentent une défaillance dans la voie de transduction, de sorte
que celle-ci transmet le signal du facteur de croissance au
mécanisme de régulation du cycle cellulaire, même en l’absence de ce facteur. Il est possible également que le mécanisme de régulation du cycle cellulaire soit tout simplement
déficient. Dans tous ces scénarios, l’anomalie repose presque
toujours sur la mutation d’un ou de plusieurs gènes qui dérègle
le fonctionnement de leurs produits protéiques, et par le fait
même, le cycle cellulaire. Vous en apprendrez davantage sur
les bases génétiques de ces mutations et sur la façon dont
elles peuvent aboutir au cancer au chapitre 18.
Il existe d’autres différences notoires entre les cellules normales et les cellules tumorales qui reflètent une perturbation
du cycle cellulaire. Ainsi, quand elles arrêtent de se diviser,
les cellules tumorales le font de manière aléatoire, à n’importe quel moment du cycle, et non aux points de contrôle
habituels. En outre, dans les milieux de culture, elles peuvent
continuer à se multiplier indéfiniment si elles reçoivent continuellement des nutriments. En ce sens, elles sont « immortelles ». À preuve, il en existe une lignée dans les grands
laboratoires de recherche, un peu partout dans le monde, qui
se reproduit en culture depuis 1951 (ces cellules ont notamment été utilisées pour les fusions cellulaires dont il est question à la figure 12.14). Les cellules issues de cette lignée sont
appelées HeLa, car elles dérivent d’une tumeur retirée de
l’utérus d’une jeune femme, une Noire américaine du nom
d’Henrietta Lacks. En comparaison, presque toutes les cellules
mammaliennes normales « élevées » en culture se divisent
pendant 20 à 50 générations ; après quoi, le tissu vieillit et
meurt. (Nous étudierons une des causes de ce phénomène
lorsque nous traiterons de la réplication de l’ADN, au chapitre 16.) Finalement, les cellules cancéreuses échappent à
la régulation normale qui pousse une cellule à l’apoptose
lorsqu’elle est défectueuse – par exemple, lorsqu’une erreur
irréparable s’est produite durant la réplication de l’ADN qui
précède la mitose.
Le comportement des cellules tumorales peut avoir des
conséquences catastrophiques. Le problème commence par la
transformation d’une première cellule, c’est-à-dire par son
m Figure 12.19 L’inhibition de contact et le point d’ancrage.
La taille des cellules apparaissant dans cette figure est exagérée.
Les cellules forment une seule
couche, puis cessent de se diviser
(inhibition de contact).
Si l’on retire quelques cellules de
la culture, les cellules adjacentes
à la zone de prélèvement recommencent à se diviser jusqu’à ce
qu’elles comblent l’espace libéré.
Les cellules se fixent à la surface
du récipient de culture et se divisent
(nécessité d’un point d’ancrage).
(b)
(a) Cellules mammaliennes normales. Les cellules normales mises en culture
se multiplient jusqu’à former une couche simple. La quantité de
nutriments et de facteurs de croissance ainsi que l’étendue du substrat
disponible pour l’ancrage limitent la densité de la population cellulaire.
Cellules tumorales. Les cellules tumorales continuent généralement
de se diviser, même après avoir formé une couche complète. Il en
résulte des amas de cellules superposées. Les cellules tumorales ne
s’ancrent pas à une surface et échappent à l’inhibition de contact.
20 Rm
(500 w)
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