UNIVERSITÉ TUNIS EL MANAR                   FACULTE DES SCIENCES DE TUNIS   Les études moléculaires de la cascade         ...
PlanIntroduction-définitionDescription morphologiqueBases moléculaires de l’apoptoseTechniques d’étude de l’apoptose
Introduction
IntroductionMort par apoptose : processus physiologique quiinclue des signaux spécifiques induisant le suicide etla mort c...
Introduction Situation de l’apoptose parrapport a la physiopathologie           cellulaire
Description morphologique
Description morphologique de            l’apoptose À la différence de la nécrose, l’apoptose affecte en général  des cell...
Description morphologique de l’apoptoseLe noyau se fragmente ensuite, chaque fragment entouré d’une double enveloppe.Des...
Description morphologique de l’apoptoseLes différents types de mort cellulaire
Description morphologique de l’apoptoseApoptose d’une cellule cancéreuse par   une lymphocyte T cytotoxique
Les bases moléculaires de       l’apoptose
Les bases moléculaires de l’apoptoseL’apoptose résulte-t-elle d’un programme génétique actif ?Observation:L’apoptose est t...
Les voies apoptotiques chez les mammifères
Les caspases: Cysteinyl ASPartate-specific               proteASES   Protéases à cystéine (X 14). Présence d’un   pentapep...
Structure et maturationdes caspases• Cellule normale: pro-caspases ou  zymogènes        (30     à      50  kDa), catalytiq...
Mode d’action et substratsdes caspases
La voie des « récepteurs de mort » ou          voie extrinsèque
Signalisation apoptotique via                                           les récepteurs de mortLiaison d’un ligand à son R ...
Signalisation pro-apoptotique                                         via le récepteur FasFas: - protéine transmbranaire d...
Signalisation via le récepteur                                            TNF-R1TNF (Tumor Necrosis Factor) alpha : produi...
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Approches thérapeutiques anti-cancer ciblant les                  récepteurs de mort  Grands espoirs: TRAIL (Apo2L) et ses...
La voie mitochondrie-dépendante ou                voie intrinsèqueRôle prépondérant dansle bon développementdu système ner...
Voie Perforine/Granzyme
Voie dexécution
Techniques d’étude de l’apoptose
Changements morphologiquesMicroscopie photonique :- condensation de l’ADN,fragmentation nucléaire, corpsapoptotiquesMicros...
Mesure de la quantité d’ADNAspect en échelle de l’ADN fragmenté
Exposition des phosphatidyl-sérines          A- control          B- apoptose spontanné          C- actinomycineD          ...
AbréviationTNF : Tumor Necrosis FactorTRADD: TNF Receptor- AssociatedDeathDomainTRAF2 : TNF Receptor- Associated Factor 2R...
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L'apoptose est un processus physiologique qui inclue des signaux spécifiques induisant le suicide et la mort cellulaire.

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Les études moléculaires de la cascade apoptotique

  1. 1. UNIVERSITÉ TUNIS EL MANAR FACULTE DES SCIENCES DE TUNIS Les études moléculaires de la cascade apoptotique Présenté par : DELLAA Ahmed Année universitaire:2011-2012ahmed-dl@live.fr
  2. 2. PlanIntroduction-définitionDescription morphologiqueBases moléculaires de l’apoptoseTechniques d’étude de l’apoptose
  3. 3. Introduction
  4. 4. IntroductionMort par apoptose : processus physiologique quiinclue des signaux spécifiques induisant le suicide etla mort cellulaire.Les études effectuées chez le nématode, ladrosophile et les mammifères montrent quel’apoptose est un programme génétiquementcontrôlé impliquant de multiples effecteurs enréponse à de nombreux stimuli.L’apoptose est une des modalités de mort cellulaireprogrammée
  5. 5. Introduction Situation de l’apoptose parrapport a la physiopathologie cellulaire
  6. 6. Description morphologique
  7. 7. Description morphologique de l’apoptose À la différence de la nécrose, l’apoptose affecte en général des cellules isolées, aboutissant à un processus de condensation et de fragmentation. Les premières manifestions morphologiques se caractérisent par une compaction et une marginalisation de la chromatine nucléaire, une convolution des membranes nucléaires et cytoplasmiques, une condensation du cytoplasme.
  8. 8. Description morphologique de l’apoptoseLe noyau se fragmente ensuite, chaque fragment entouré d’une double enveloppe.Des corps apoptotiques (éléments cytoplasmiques et nucléaires) sont ensuite relégués, et vont être phagocytés par les cellules voisines, sans aucune réaction inflammatoire.
  9. 9. Description morphologique de l’apoptoseLes différents types de mort cellulaire
  10. 10. Description morphologique de l’apoptoseApoptose d’une cellule cancéreuse par une lymphocyte T cytotoxique
  11. 11. Les bases moléculaires de l’apoptose
  12. 12. Les bases moléculaires de l’apoptoseL’apoptose résulte-t-elle d’un programme génétique actif ?Observation:L’apoptose est très semblable d’un tissu à un autre ainsi que d’une espèce à une autre:Il s’agit donc d’un phénomène très conservé au cours de l’évolutionHypothèse (émise dès les années 1970s):L’apoptose résulterait d’un programme génétique actif, présent dans toutes lescellules des différentes espèces et pouvant être activé ou réprimé par divers stimuliConfirmation de l’hypothèse:Au début des années 1990s, suite à des études génétiques réalisées chez unInvertébré: Caenorhabditis elegans
  13. 13. Les voies apoptotiques chez les mammifères
  14. 14. Les caspases: Cysteinyl ASPartate-specific proteASES Protéases à cystéine (X 14). Présence d’un pentapeptide très conservé QACXG (Cys du site catalytique) Reconnaissent puis clivent des protéines au niveau du Cter d’un aspartate (D) en P1 d’un tétrapeptide P4-P1
  15. 15. Structure et maturationdes caspases• Cellule normale: pro-caspases ou zymogènes (30 à 50 kDa), catalytiquement inactives• Pro-enzyme: 3 domaines distincts séparés par des résidus Asp (pro- domaine de longueur variable, grande sous-unité, petite sous-unité)
  16. 16. Mode d’action et substratsdes caspases
  17. 17. La voie des « récepteurs de mort » ou voie extrinsèque
  18. 18. Signalisation apoptotique via les récepteurs de mortLiaison d’un ligand à son R = signal de mort Complexe multi-protéique
  19. 19. Signalisation pro-apoptotique via le récepteur FasFas: - protéine transmbranaire de 45 kDa- exprimée dans de nombreux tissus (foie, cœur, cellules épithélialesovariennes, tissus lymphoïdes)Fas-L: - glycoprotéine de surface de 40 kDa- expression très restreinte (surface des lymphocytes T activés, cellules NK,macrophages)- Présent sur les cellules exprimant Fas ou sur d’autres cellulesRôle important dans trois types d’apoptose physiologique:• la délétion périphérique de lymphocytes T matures activés, en fin deréponse immunitaire• l’élimination, par les lymphocytes T cytotoxiques et les cellules NK, decellules infectées par un virus ou une bactérie, ou decellules cancéreuses• l’élimination de cellules inflammatoires dans des sites«immuno-privilégiés » (œil, cerveau, testicule)
  20. 20. Signalisation via le récepteur TNF-R1TNF (Tumor Necrosis Factor) alpha : produit principalement par lesmacrophages activés et les lymphocytes T en réponse à uneinfection (médiateur physiologique majeur de l’inflammation)Réponses cellulaires variées: prolifération, différenciation,activation de l’apoptoseCes effets sont principalement médiés par le TNF-R1Contrairement à Fas l’ engagement du récepteur TNF R1 aboutit leContrairement à Fas , l engagement du récepteur TNF - R1aboutit le plus souvent à une signalisation anti-apoptotique (vial’activation de la voie NF-kB)
  21. 21. Approches thérapeutiques anti-cancer ciblant les récepteurs de mortAvantages: les récepteurs de mort induisent l’apoptoseindépendamment de p53 (mutée dans ~ 50% des cancershumains) et activent les caspases initiatrices même lorsque lesprotéines Bcl-2-like sont sur-expriméesProblèmes: le TNF recombinant soluble et les anticorpsagonistes anti-FAS ont des effets secondaires importants chezla souris et l’Homme (hépato-toxicité)
  22. 22. Approches thérapeutiques anti-cancer ciblant les récepteurs de mort Grands espoirs: TRAIL (Apo2L) et ses récepteurs humains DR4 et DR5 (la majorité des lignées de cellules cancéreuses et >50 échantillons humains dérivés de tumeurs diverses expriment DR4 et/ou DR5) • Anticorps agonistes de DR4 et DR5 : apoptose des cellules cancéreuses sans affecter les cellules normales (limitent la croissance de tumeurs xénotransplantées, sans toxicité apparente. Semblent diminuer la taille de tumeurs établies) • Formes tronquées et solubles de TRAIL (domaine extracellulaire) Très intéressant : TRAIL + drogues chimiothérapeutiques conventionnelles (ou radiations Ionisantes) ------------> activité apoptotique de TRAIL augmentée. Effets synergiques par induction de la transcription de DR4 et DR5, inhibition de l’expression de protéines anti-apoptotiques (Bcl-2, Bcl-xL, IAP, cFLIP) et stimulation de l’expression de facteurs pro-apoptotiques (caspase 8 et FADD)
  23. 23. La voie mitochondrie-dépendante ou voie intrinsèqueRôle prépondérant dansle bon développementdu système nerveuxSe caractérise par lalibération de facteursapoptogènes à partir dela mitochondrieDépendante des protéines de lafamille Bcl-2 (Bcl-2-like, Bax-like, «BH3 »)
  24. 24. Voie Perforine/Granzyme
  25. 25. Voie dexécution
  26. 26. Techniques d’étude de l’apoptose
  27. 27. Changements morphologiquesMicroscopie photonique :- condensation de l’ADN,fragmentation nucléaire, corpsapoptotiquesMicroscopie électronique :- balayage- transmission
  28. 28. Mesure de la quantité d’ADNAspect en échelle de l’ADN fragmenté
  29. 29. Exposition des phosphatidyl-sérines A- control B- apoptose spontanné C- actinomycineD D- calcium ionophore Quadrants 1- Cellules viables 2-Apoptose précoce; PS exposé, membrane intact 3- Apoptose tardive; PS exposé, membrane perturbé 4- Nécrose; perte de membrane
  30. 30. AbréviationTNF : Tumor Necrosis FactorTRADD: TNF Receptor- AssociatedDeathDomainTRAF2 : TNF Receptor- Associated Factor 2RIP: Receptor- I nteracting P roteinSODD : S ilencer Of DeathDomainsFADD : Fas-Associated DeathDomainDISC: DeathI nducing Signaling ComplexTRAIL : TNF Related ApoptosisInducing LigandDR: DeathReceptorIAP : I nhibitor of ApoptosisProteinFLICE : FADD Like I nterleukin-1 β ConvertingEnzyme (caspase 8)cFLIP : FLICE I nhibitoryProteinAPAF : ApoptosisP rotease ActivatingFactorBH: Bcl-2 HomologyBcl-2: B Cell Lymphoma 2
  31. 31. Fin

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