Mécanismes de la carcinogèse.

Université de Batna 2

Faculté des Sciences Médicales

Département de Médecine

Année Universitaire: 2022-2023Cours présenté par: Dr OUMEDDOUR.LService de Cytologie et d'Anatomie PathologiqueCentre de lutte Contre le Cancer : BATNA

Objectifs

• Connaître les mécanismes de la carcinogenèse, incluant les étapes moléculaires et cellulaires de la transformation maligne.

• Comprendre le développement des cancers, y compris les différents types de cancers, leurs manifestations cliniques et leur progression.

• Identifier les facteurs de risque génétiques et environnementaux des cancers, en mettant en lumière les études épidémiologiques récentes.

Informations Générales

Carcinogenèse

• La carcinogenèse est un processus complexe de transformation d'une cellule normale (généralement soumise à un contrôle strict des mécanismes de croissance) en cellule maligne. Ce processus se déroule en plusieurs étapes, notamment l'initiation, la promotion et la progression.

Cancer

• Le cancer est défini comme une prolifération cellulaire anarchique qui échappe à l'homéostasie, entraînant la formation de tumeurs. Cette maladie peut se développer dans presque tous les tissus du corps et peut entraîner des métastases, où les cellules cancéreuses se propagent à d'autres parties du corps.

Chromosomes et ADN

• Génome : L'ensemble des chromosomes et des gènes d'une espèce, représentant l'information génétique essentielle pour le développement et le fonctionnement des organismes vivants.

• Chromosome : Élément du noyau cellulaires, composé d'ADN et de protéines, qui forme les gènes et joue un rôle crucial lors de la division cellulaire.

• ADN : Acide désoxyribonucléique, il possède une structure en hélice double contenant des bases azotées (adénine, thymine, cytosine, guanine) qui codent pour l'information génétique.

• Nucléotide : Composé d'une base azotée, d'un sucre désoxyribose et d'un acide phosphorique, qui constitue les unités de base de l'ADN.

Cycle Cellulaire

• Phases du Cycle Cellulaire :

  • G1 (croissance) : La cellule augmente en taille et produit des protéines nécessaires à la réplication de l'ADN.

  • S (duplication ADN) : Le matériel génétique est répliqué pour préparer la division cellulaire.

  • G2 (préparation à la division) : La cellule continue de croître et de se préparer pour la mitose, en vérifiant l'intégrité de l'ADN répliqué.

  • M (mitose) : La phase effective de division cellulaire où les chromosomes répliqués se séparent.

• Points de contrôle : Structures régulatrices du cycle cellulaire qui vérifient l'intégrité du génome avant chaque phase de division cellulaire, permettant de corriger les erreurs ou d'initier l'apoptose si nécessaire.

Mutation

• Les mutations peuvent être causées par des agents environnementaux (comme les radiations, produits chimiques) ou des erreurs aléatoires lors de la réplication de l'ADN. Ces mutations peuvent altérer des gènes critiques pour le contrôle cellulaire, contribuant à la formation de tumeurs malignes.

Gènes Impliqués dans la Carcinogénèse

• Proto-oncogènes : Ce sont des gènes normaux qui, lorsqu'ils subissent des mutations, peuvent devenir oncogènes, favorisant le développement des cancers en promouvant une prolifération cellulaire incontrôlée.

• Gènes suppresseurs de tumeurs : Ces gènes régulent négativement la prolifération cellulaire ; leur inactivation, comme celle du gène p53, peut mener à un développement tumoral.

Anomalies et Réparation de l'ADN

• Gènes réparateurs : Ces gènes jouent un rôle crucial dans la détection et la réparation d'anomalies de l'ADN. Une défaillance dans ces gènes peut entraîner une accumulation de mutations, augmentant ainsi le risque de cancer.

Mécanismes d'Inhibition

• La perte de fonction des gènes suppresseurs, tel que p53, est critique dans le cancer ; ces gènes empêchent habituellement la prolifération cellulaire inappropriée.

Facteurs de Risque

• Facteurs endogènes : Ceux-ci incluent des prédispositions génétiques (hérédité) et des facteurs hormonaux qui peuvent influencer le risque de différents types de cancer.

• Facteurs exogènes : Comprennent des agents chimiques (cancérigènes), des agents physiques (comme les radiations), et des infections virales (notamment ceux qui modifient le génome des cellules humaines).

Conclusion

• Le cancer demeure un problème majeur de santé publique à l'échelle mondiale, nécessitant des efforts continus en recherche pour mieux comprendre ses mécanismes. Des connaissances approfondies sur la carcinogenèse sont essentielles pour développer des stratégies de prévention et de traitement efficaces.

Apoptose

L'apoptose, ou mort cellulaire programmée, est un processus biologique essentiel par lequel les cellules s'engagent dans un mécanisme de mort en réponse à des signaux internes ou externes. Contrairement à la nécrose, qui résulte de dommages cellulaires et provoque une inflammation, l'apoptose se produit de manière ordonnée et contrôlée, sans inflammation adjacente. Ce processus joue un rôle crucial dans le développement et l'homéostasie des tissus.

Mécanismes de l'apoptose

L'apoptose peut être initiée par plusieurs voies, notamment :

1. Voie intrinsèque : Déclenchée par des signaux internes, tels que le stress oxydatif ou des dommages à l'ADN, entraînant la libération de cytochrome c des mitochondries. Cela active les caspases, qui sont des enzymes protéolytiques cruciales pour la mise en œuvre de l'apoptose.

2. Voie extrinsèque : Déclenchée par des signaux externes, comme l'activation de récepteurs appelés récepteurs de mort (par exemple, Fas), qui engagent directement les caspases pour initier la mort cellulaire.

Rôle de l'apoptose dans le cancer

L'apoptose est un mécanisme de défense critique contre la formation tumorale. Dans les cellules saines, ce processus élimine les cellules endommagées ou potentiellement dangereuses, comme celles présentant des anomalies génétiques. Cependant, dans de nombreux cancers, les cellules peuvent acquérir des mutations qui inhibent les voies apoptotiques, leur permettant ainsi de survivre plus longtemps et de se multiplier, même lorsqu'elles présentent des dommages génétiques.

Gènes et protéines impliqués

• Bcl-2 : Protéine qui inhibe l'apoptose, souvent surexprimée dans divers types de cancers, facilitant la survie cellulaire.

• Caspases : Enzymes essentielles qui exécutent le programme de l'apoptose; leur activation est un point clé dans les voies de signalisation de l'apoptose.

• p53 : Un gène suppresseur de tumeur qui, lorsque fonctionnel, peut induire l'apoptose en réponse à des dommages à l'ADN, servant ainsi à prévenir la progression tumorale.

Conclusion

En résumé, l'apoptose est un processus fondamental dans le maintien de l'équilibre cellulaire et la prévention du cancer. Des recherches approfondies sur la manière dont le cancer contournent les mécanismes apoptotiques sont indispensables pour développer de nouvelles thérapies visant à restaurer l'apoptose dans les cellules tumorales, et ainsi améliorer les résultats cliniques des patients atteints de cancer.