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Toutes les cellules ont une durée de vie programmée par laquelle elles sont synthétisées, se multiplient et finissent par subir une apoptose (mort cellulaire) lorsqu'elles ne sont plus fonctionnelles.Il est souvent utile de considérer la réplication cellulaire comme une photocopieuse à l'ancienne: plus une cellule se copie d'elle-même, plus l'image devient floue et désalignée. Au fil du temps, le matériel génétique de la cellule (ADN) commence à se fracturer et la cellule elle-même devient une pâle copie de l'original. Lorsque cela se produit, la mort cellulaire programmée permet à une nouvelle cellule de prendre le relais et de maintenir les systèmes en marche.
Le nombre de fois qu'une cellule peut se diviser est limité par un phénomène connu sous le nom de limite de Hayflick. Ceci décrit l'action par laquelle le processus de division (connu sous le nom de mitose) dégrade progressivement le matériel génétique, en particulier la partie de l'ADN appelée télomère.
La limite de Hayflick dicte que la cellule moyenne se divisera entre 50 et 70 fois avant l'apoptose.
Comprendre les télomères
Les chromosomes sont des structures filiformes situées à l'intérieur du noyau d'une cellule. Chaque chromosome est composé de protéines et d'une seule molécule d'ADN.
À chaque extrémité d'un chromosome se trouve un télomère que les gens compareront souvent aux pointes en plastique aux extrémités d'un lacet. Les télomères sont importants car ils empêchent les chromosomes de se défaire, de se coller les uns aux autres ou de fusionner en un anneau.
Chaque fois qu'une cellule se divise, l'ADN double brin se sépare pour que l'information génétique soit copiée. Lorsque cela se produit, le codage ADN est dupliqué mais pas le télomère. Lorsque la copie est terminée et que la mitose commence, l'endroit où la cellule est coupée est au télomère.
En tant que tel, à chaque génération de cellules, le télomère devient de plus en plus court jusqu'à ce qu'il ne puisse plus maintenir l'intégrité du chromosome. C'est alors que l'apoptose se produit.
Relation des télomères au vieillissement et au cancer
Les scientifiques peuvent utiliser la longueur d'un télomère pour déterminer l'âge d'une cellule et le nombre de réplications restantes. Au fur et à mesure que la division cellulaire ralentit, elle subit une détérioration progressive connue sous le nom de sénescence, que nous appelons communément le vieillissement. La sénescence cellulaire explique pourquoi nos organes et tissus commencent à changer à mesure que nous vieillissons. Au final, toutes nos cellules sont "mortelles" et sujettes à la sénescence.
Tout ça, mais un. Les cellules cancéreuses sont le seul type de cellule qui peut vraiment être considéré comme «immortel». Contrairement aux cellules normales, les cellules cancéreuses ne subissent pas de mort cellulaire programmée mais peuvent continuer à se multiplier sans fin.
Ceci, en soi, perturbe l'équilibre de la réplication cellulaire dans le corps. Si un type de cellule est autorisé à se répliquer sans contrôle, il peut supplanter tous les autres et saper les fonctions biologiques clés. C'est ce qui se passe avec le cancer et pourquoi ces cellules «immortelles» peuvent causer des maladies et la mort.
On pense que le cancer survient parce qu'une mutation génétique peut déclencher la production d'une enzyme, appelée télomérase, qui empêche les télomères de se raccourcir.
Bien que chaque cellule du corps possède le codage génétique pour produire la télomérase, seules certaines cellules en ont réellement besoin. Les spermatozoïdes, par exemple, doivent désactiver le raccourcissement des télomères pour faire plus de 50 copies d'eux-mêmes; sinon, la grossesse ne pourrait jamais se produire.
Si un incident génétique déclenche par inadvertance la production de télomérase, cela peut entraîner la multiplication de cellules anormales et la formation de tumeurs. On pense qu'à mesure que les taux d'espérance de vie continuent d'augmenter, les chances que cela se produise non seulement deviendront plus grandes, mais deviendront finalement inévitables.