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Reprenons les explications du Dr
Jean-Ehrland RICCI [Dr Jean-Ehrland RICCI
- INSERM U526. - Nice, France. Adresse actuelle : La Jolla Institute
for Allergy and Immunology, San Diego, California, USA],
au sujet de mécanismes de l'apoptose.
Des études ont découvert que la destruction programmée de ces cellules
se fait par les enzymes spéciaux qui sont à l'origine des clivages
au sein même de l'ADN cellulaire.
Ces protéases apoptogènes sont des protéases à cystéine qui possèdent
une spécificité stricte de clivage de leur substrat après un résidu
d'acide aspartique. Cette spécificité de clivage n'est partagée
qu'avec une seule autre protéase, le granzyme B (une sérine protéase
présente dans les lymphocytes T cytotoxiques). Ils ont été baptisés
les CASPASES.
À ce jour 14 caspases ont été identifiées mais il ne fait aucun
doute que cette liste n'est pas exhaustive.
D'où viennent alors ces enzymes ?
Ces enzymes sont produits par les autres cellules avec un programme
pré-établi. Ce programme se trouve stocké dans génome, et est porté
par des gènes. Le génome est l'ensemble de tous les chromosomes
d'un organisme, (c'est-à-dire par exemple : 23 paires de chromosomes
chez l'homme), lesquels sont composés de longs rubans d'ADN (support
de notre hérédité) sur lesquels sont déposées les gènes.
Le gène est la portion d'un chromosome qui commande l'expression
d'un caractère héréditaire précis.
Posons nous alors trois questions :
- A-t-on découvert ces gènes codant pour l'apoptose ?
- Existe-t-il des gènes codant pour un phénomène anti-apoptose
dans une cellule, donc responsable de la longévité cellulaire,
et avons-nous les mêmes gènes dans l'espèce humaine ?
- De la découverte de ces gènes codant pour la longévité cellulaire
peut-on espérer de pouvoir isoler les gènes codant pour la longévité
dans l'espèce humaine ?
D'emblée, avec plusieurs auteurs, répondons " oui " aux deux premières
questions.
Nous détenons la majeure partie de nos connaissances actuelles
sur les mécanismes moléculaires de la régulation de l'apoptose de
travaux menés sur le nématode Cænorhabditis elegans (Hengartner
et Horvitz, 1994).
L'apoptose, nous dit Évelyne Ségal-Bendirdjian, [Évelyne
Ségal-Bendirdjian , Unité INSERM U. 496, Institut universitaire
d'hématologie, hôpital Saint-Louis, 1, avenue Claude-Vellefaux,
75010 Paris. Hématologie. Vol. 5, Numéro 5, Septembre - Octobre
1999 : 376-87, REVUES ET MINI-REVUES] est un processus génétiquement
contrôlé jouant un rôle fondamental dans le développement et l'homéostasie
cellulaire. Les cellules ont la capacité de répondre à des signaux
très différents en activant un ensemble d'événements conduisant
à leur mort par apoptose. Cette apoptose s'effectue selon un processus
stéréotypé et conservé suggérant l'existence d'un mécanisme général
de destruction.
Comment alors les signaux extérieurs sont-ils intégrés par la cellule
en termes de décision de mort ou de survie ?
De même que pour la différenciation ou la multiplication cellulaire,
cette intégration des signaux extérieurs se fait à l'intérieur de
la cellule dans le noyau, au niveau de la régulation de l'expression
des gènes. La première preuve du contrôle génétique de la mort cellulaire
au cours du développement de l'embryon a été apportée par l'étude
d'un très petit ver, le Caenorhabditis elegans, et a été récemment
confirmée dans un organisme beaucoup plus complexe, la mouche drosophile.
Parce que le C. elegans est transparent, la mort cellulaire peut
être très facilement étudiée par l'observation de l'organisme entier.
Parmi les 1 090 cellules qui sont produites au cours de son développement,
131 vont mourir de mort cellulaire programmée. Deux gènes ont été
identifiés, ced3 et ced4, dont l'expression induit la mort cellulaire;
un troisième gène, ced9, empêche la mort cellulaire de survenir.
L'étude de divers mutants génétiques a montré que ced9 est un gène
dont l'expression empêche ced3 et ced4 d'entraîner le déclenchement
du programme de mort cellulaire.
Par ailleurs, il a été montré récemment que deux gènes de mammifères,
ICE et bcl_2, ressemblaient étroitement à ced3 et ced9. Le gène
ICE induit la mort programmée dans les cellules humaines; bcl_2,
qui s'exprime en réponse à certains signaux, prévient la mort programmée
dans les cellules humaines et dans les cellules de souris. Or l'introduction
de bcl_2 dans l'embryon de C. elegans a le même effet préventif
sur la mort que l'expression de ced9.
La découverte que le contrôle génétique de la mort cellulaire programmée
a été conservé au cours de l'évolution, d'un petit ver à l'Homme,
suggère que la mort cellulaire programmée joue un rôle essentiel
dans le fonctionnement des organismes vivants.
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Nous retenons donc que les mécanismes de l'apoptose ont été démystifiés
et que nous osons aborder la troisième question : Les gènes de la
longévité.
Nous nous souvenons ce qu'est c'est la mort humaine [Oeil
du médecin : la mort guette...].
Parlons alors de la mort cellulaire et le système nerveux et voyons
d'abord comment se met en place l'organisation extrêmement complexe
du cerveau.
Dans l'embryon, les cellules nerveuses (les neurones) se multiplient,
se déplacent, et envoient des prolongements (axones) qui leur permettent
d'établir des connections (synapses) avec d'autres populations cellulaires
(muscles, autres neurones) et de constituer ainsi, de proche en
proche, les réseaux indispensables au fonctionnement du système
nerveux.
Dans la plupart des régions du système nerveux, 10 à 70 % des neurones
(en moyenne la moitié) vont mourir peu après l'établissement de
ces contacts. Le nombre de neurones produits au cours de la gestation
dépasse celui de leurs partenaires cellulaires. Les neurones entrent
en compétition pour obtenir un facteur de survie précis, produit
par leurs partenaires cellulaires, qui seul leur permettra d'éviter
la mort.
Ainsi seront éliminés les neurones ayant établi des circuits peu
performants (inutiles) qui parasiteraient les circuits efficaces,
et les neurones ayant établi des connections aberrantes (dangereuses)
avec des cellules qui ne sont pas leurs partenaires. Progressivement,
les circuits efficaces nés de ces dialogues élémentaires vont former
de multiples réseaux éphémères, dont la stabilisation déterminera
la survie des neurones qui y participent. Ainsi naît la structure
du système nerveux, formé de quelques dizaines de milliards de neurones
spécialisés, chacun câblé en moyenne à une dizaine de milliers d'autres
neurones.
Au début 2001, les deux équipes (l'une de la société privée Celera,
du Maryland, aux Etats-Unis,dirigée par le généticien Craig Venter
; l'autre, d'un consortium international de séquençage du génome
humain, financé par des fonds publics.) travaillant sur le séquençage
du génome humain avaient annoncé que les êtres humains possèdent
quelque 30.000 gènes, soit à peine deux à trois fois plus qu'une
mouche et bien moins que les 100.000 ou 140.000 estimés auparavant.
Alors qu'actuellement, la mise au point de "la carte génétique
humaine" reste l'objectif principal pour les chercheurs généticiens,
pour la génétique moléculaire, l'ère est à la découverte des gènes
de la longévité.
Nous citons, à titre uniquement d'exemple sans prétendre les valider,
des découvertes optimistes que nous détenons par divers médias,
sans oublier que pour certains chercheurs, l'existence de tels gènes
ne serait pas scientifiquement démontrable et que prétendre les
découvrir serait utopique.
De ces découvertes optimistes, citons à titre d'exemple qu'une
équipe de chercheurs américains, dirigée par l'italien Puca, a fait
une considérable découverte, publiée dans la revue "Proceedings
of the National Academy of Sciences", concernant les gènes
de la longévité. Ils sont réussi à localiser la zone du chromosome
dans la quelle se trouvent, probablement, les gènes de la longévité.
Plus de 300 personnes âgées de plus de 90 ans, et appartenant à
137 familles ont pris part à la recherche.
Après l'examen du DNA sur toutes les personnes, les chercheurs
en viennent à une conclusion : les gens qui ont passé le cap des
90 ans avaient en commun une ressemblance dans une zone particulière
du chromosome 4 ed et il est donc possible que ce soit dans cette
zone que demeurent les gènes de la longévité.
D'autres chercheurs ont repéré chez l'homme, dans le même chromosome
4, une région du génome contenant des gènes qu'ils jugent impliqués
dans la longévité. Ces recherches, qui étaient dirigées par Thomas
Perls, du Beth Israel Deaconess Medical Center, et Louis M. Kunkel,
du Howard Hughes Medical Institute, sont publiées dans le numéro
du 28 août des Proceedings of the National Academy of Sciences.
Selon eux, des analyses génétiques additionnelles de nonagénaires
et de centenaires conduiront à l'identification de ces quelques
gènes conférant la longévité, parmi les quelque centaines que compte
la région concernée du chromosome 4.
Les analyses génétiques ont porté sur les génomes d'un groupe de
308 personnes âgées d'au moins 90 ans, constitué d'ensembles de
deux frères et sœurs ou plus, dont un a au minimum 98 ans.
"Il est clair pour nous que la longévité a une composante génétique"
a déclaré Kunkel. Si un frère ou une sœur est centenaire, il y aura
fréquemment un deuxième frère ou sœur qui le sera aussi.
Les chercheurs pensent que la génétique joue un rôle plus important
que l'environnement dans les durées de vie exceptionnellement longues.
Dès que les gènes concernés seront trouvés, les scientifiques tenteront
de comprendre les voies d'action biochimiques contribuant à la longévité.
Cela pourrait conduire à la mise au point de médicaments permettant
de renvoyer différentes maladies jointes au processus de vieillissement
comme, par exemple, les maladies cardiovasculaires, le cancer et
l' Alzheimer.
Butare le 14 mars 2003 Marc TWAGIRUMUKIZA. twamarc@yahoo.fr
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