Aide TPE vieillissement cellulaire

[Dorian59]

Bonjour,
Je fais mon TPE avec les matières SVT/maths qui porte comme problématique : Peut-on ralentir ou stopper le vieillissement des cellules ?
Nous avons vu que d'après la limite de Hayflick, les cellules humaines peuvent se diviser 52 fois avant d'entrer en apoptose. C'est à force que les télomères rétrécissent à chaque division. Il existe pourtant les télomérases chargées de recréer les télomères. Les télomérases s'exprime peu voir pas dans les cellules somatiques c'est pourquoi elles rentrent en sénescence. Les télomérases ont une forte activité dans les cellules cancéreuse ce qui explique leur prolifération et immortalisation. Pouvez vous m’expliquer la régulation de de cette enzyme ? Donc toute les cellules cancéreuses sont immortelles ? Qu'est-ce qui est remarquable et différent dans les cellules HeLa par rapport à de banales cellules cancéreuses ?


Nous avons aussi entendu parler des anti-oxydants et des radicaux libres, ils subsistent dans nos esprits quelques questions :
Je n'ai pas précisément compris la respiration cellulaire surtout de quelle manière le dioxygène est utilisé au sein des mitochondries dans le cycle respiratoire avec aussi le cycle de Krebs.Et comment peut ce former un radical libre. Voila ce que j'ai compris est-ce assez ? :

"Lors du processus d’oxydoréduction où les électrons de l’oxygène sont utilisés pour oxyder les nutriments et ainsi obtenir de l’énergie, la réaction entraîne le transfert de 2 électrons vers chaque atome d'oxygène. Or 1 fois sur 10 seul 1 électron est transféré à l’oxygène, cet atome d’oxygène devient donc un radical libre avec un électron non-apparié."


Distingue-t-on deux types d'anti-oxydants, ceux produits par notre corps et ceux tirés de l'alimentation (comme la vitamine C) ? Ou le corps synthétise-t-il les anti-oxydants à partir de notre alimentation ?

Y a-t-il des anti-oxydants pour les radicaux libres d'origine exogène ? Comme les UV etc.... et lors d'une irradiation nous mourrons car cela crée trop de radicaux libres ?

L'attaque des radicaux libres ne sont pas la cause du vieillissement mais sont résultat ? D'après la l'expérience de S. Hekimi avoir plus d'anti-oxydants ne nous assure pas une vie plus longue (au contraire) ?

Merci beaucoup, je sais qu'il y a beaucoup de questions mais le sujet est assez compliqué.
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[gg31100]

Bonjour,

Je ne suis qu'étudiant donc je ne suis pas au point sur l'ensemble du sujet sur lequel vous voulez travailler. Cependant, dites vous que la survenue de l'apoptose n'est pas une règle fixe. Ce n'est pas parce qu'une cellule se divise 52 fois qu'elle rentrera en apoptose, il y a des cellules qui ne se divisent jamais et qui meurent telles que les globules rouges. De plus, la durée de vie d'une cellule dépend de beaucoup de choses, et déjà l'âge de l'individu et aussi l'organe dans lequel la cellule se trouve. De plus il existe des cellules qui ne meurent à priori jamais, ce sont les cellules souches qu'on dit immortelles.

Faites attention de ne pas confondre cellules immortelles et cellules transformées. Des cellules transformées perdent ce qu'on appelle en bio l'inhibition de contact c'est ce qui permet à ces cellules de se superposer les unes sur les autres et de proliférer indépendant du fait qu'elles se chevauchent. Ces cellules cancéreuses ont aussi la fâcheuse tendance à migrer et être invasives lorsqu'elles n'ont plus de place ce qui provoque les métastases. De plus ces cellules ne subissent pas l'apoptose. Il existe malheureusement énormément de mécanismes responsables des cancers, si ce n'était qu'une question de téloméres ce serait trop simple. C'est pour cela que trouver des molécules pour guérir le cancer est extrêmement compliqué car plusieurs mécanismes sont mis en jeu et diffèrent selon les cancers. Les cancers surviennent en général par la mutation d'un gène qui joue un rôle dans des voies de signalisation qui permettent par exemple la prolifération cellulaire. Çà peut être des mutations sur un gène suppresseur de tumeur, qui donc pourrait avoir un activité annulée (réduite) ou alors sur des proto-oncogènes qui entrainerait une activité trop importante d'une voie de signalisation ce qui augmenterait la prolifération cellulaire. De plus, il a été aussi démontré que les cellules cancéreuses mettent aussi en jeu des mécanismes d'expression de gènes pour survivre en condition d'hypoxie (manque d'oxygène). En effet, les cellules cancéreuses se superposent les unes sur les autres (dans la plupart des tumeurs solides), et donc les cellules qui se retrouvent "enfouies" dans la masse ne sont plus vascularisées, donc pas d'oxygène. Les mécanismes mis en jeu par ces cellules permettent la survie en hypoxie.

Il parait que la taille des télomères aussi entrerait en jeu mais ce sont des mécanismes encore à mes souvenirs peu connus. Toujours est il que pour répondre à une des questions, toutes les cellules ne disposent pas de télomérases donc toutes les cellules n'ont pas cette capacité de réparer leurs télomères après la réplication de l'ADN.
Les cellules HeLa n'ont rien d’exceptionnelle à part qu'elles forment une des premières lignées de cellules cancéreuses isolées à partir d'un cancer du col de l'utérus d'une pauvre dame. Cette lignée est une des plus utilisées en labo pour l'étude des cancers.

POur ce qui est de la chaine respiratoire, c'est un ensemble de réactions très longues à expliquer. Toujours est il que dans notre alimentation, nous ingérons des sucres qui seront métabolisés en glucose soit pour aller dans les réserves : le glycogène (équivalent de l'amidon chez certains végétaux mais pas la même structure), soit pour être métabolisés par certaines voies métaboliques dont la plus connue est la glycolyse qui abouti à un composé qui va entrer dans le cycle de Krebs. L'ensemble de ces cycles génèrent le relargage d'énergie : l'ATP mais aussi d'autres molécules transporteuses d'électrons : le NADH,H+, FADH2+et succinate qui vont être oxydées par la chaine respiratoire. Cela va relarguer des électrons au niveau de la chaine respiratoire qui est en fait un groupe de protéines pour aller réduire un oxygène en présence de deux protons (H+) et former deux molécules d'eau (à la fin de la chaine). Le CO2 est relargué en parti au niveau du cycle de Krebs. Le cycle de Krebs se déroule dans la lumière de la mitochondrie, la glycolyse dans le cytosol et la chaine respiratoire au niveau de la membrane interne de la mitochondrie. (la mito à une membrane externe, et une membrane interne).

Mais effectivement la réaction dans la chaine respiratoire peut parfois générer des radicaux libres. Heureusement, les cellules ont mis en place des systèmes pour éviter des dégâts avec ces radicaux libres comme la mutation dans l'adn qui peut générer les maladies graves notamment des cancers. Le cellule produit des molécules comme le gluthation, la vitamine C et d'autres qui sont capables de capter ces radicaux libres. Je ne connais pas grand chose par rapport aux radicaux libres mais c'est le fait qu'il y ait un électron en plus ou en moins qui entrainerait l'instabilité d'un atome. Ce phénomène se propagerait à travers plusieurs molécules et donc pourrait entrainer la modification de certaines d'entre elles, de leurs activités... (voir le lien http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosch...ux_libres.html).

Vous posez effectivement beaucoup de questions d'un coup^^ et je ne suis pas en mesure de répondre à toutes. Mais je pense que d'autres personnes pourraient y répondre. Sinon, pour ce qui est des mécanismes de cycle de krebs et de chaine respiratoire, si ca vous intriguent, vous pouvez trouver les cycles sur le net qui sont plus ou moins détaillés et compréhensibles.

Si jamais des choses ne sont pas claires n'hésitez pas. J'essayerai d'y répondre.

A bientôt,

[camulus]

Salut,

Une cellules cancéreuses est en effet très exceptionnellement immortelle. En revanche la lignée de la quelle elle est issue est souvent immortelle. La confusion persiste car il y a souvent un abus de langage. Hela n'a rien de particulier c'est simplement la première lignée cellulaire humaine immortelle cultivée en labo.

Quant aux oxydants et anti-oxydants. On distingue deux types d'antioxydants: ceux d'origine enzymatiques (Glutathion peroxydase, superoxide dismutase, catalase etc), et les non enzymatiques (Thioredoxine etc).

Les radicaux libres ont plusieurs origines: exogènes comme les rayonnements et endogène: parfois un électron de la chaine de transfert se fait la male et va oxyder un oxygène. Mais on produit naturellement des radicaux libres il y a des enzymes qui y sont dédiées comme les NOS qui produisent du NO, la NADPH oxydase etc. En effet bien que délétère ce sont des molécules de signalisation dont les récepteur sont des protéines à centre Fer/soufre ou avec des Thiol. D'ailleurs le NO est le plus connu des vasodilatateurs et encore prescrit (il me semble). Par exemple la transmission synaptique via le glutamate passe par la production de NO (qui transmet le signal) ce qui explique en fait le caractère toxique de ce type de transmission lorsqu'elle est dérégulée. Les radicaux libres sont délétères car ils détruisent les centres fer soufre des protéines, oxyde l'ADN et peroxyde les lipides. Mais sont nécessaire dans la signalisation cellulaire car certaine protéines dont le centre fer soufre a été détruit se voit changer d'activité. C'est le cas de l'aconitase (IRP) qui sous forme d'apoprotéine fixe et stabilise (ou non) les ARNm (voir métabolisme du Fer).

Les radicaux libres peuvent être très délétères mais sont indispensables au bon fonctionnement de notre organisme. Donc ne vous gavez pas d'antioxydants

Camu

[Dorian59]

Merci beaucoup à vous deux pour les réponses. Pourquoi les cellules souches sont immortelles ?
Sinon j'avais expliqué l'origine des radicaux avec les sources endogènes/exogènes pareil ^^
Pensez-vous que le stress oxydant soit la cause du vieillissement ? Sinon quelle(s) est/sont la/les cause(s) du vieillissement ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Dorian59]

Peroxyder c'est oxyder mais à un plus haut degré ?

[camulus]

En effet l'oxydation de l'ADN est l'une des causes du vieillissement, il en existe surement d'autres (raccourcissement des chromosomes, et autres formes d'altération de l'ADN). Les cellules souches sont immortelles car elles permettent de renouveler le stock de cellules, par exemple les globules rouges (ils sont dépourvus de noyaux donc ne se divisent pas).

Camu