101-NE3-LG Physiologie et santé

101-NE3-LG
Physiologie et santé
CANCER
Quelques statistiques… (1 de 2)
[3]
À l’échelle mondiale, selon l’OMS
(Organisation Mondiale de la Santé) [1,2] :
•
14 millions de nouveaux cas/an
•
8,2 millions de décès/an
•
Coût : 1 600 milliards $ US/an
Quelques statistiques... (2 de 2)
Selon la Société canadienne du
cancer :
•
Cause #1 des décès au Canada
(~30%)
•
> 191 600 nouveaux cas, dont
76 600 décès (estimation 2014)
•
2 Canadiens sur 5 en seront
atteints au cours de leur vie ;
1 sur 4 va en mourir (estimation 2009)
•
Taux de survie après 5 ans varie
beaucoup en fonction du type de
cancer
[4]
« Le cancer »


Un groupe de maladies (> 200 types différents) [5, p. 380]
Classification / nomenclature :
 par le type de cellule atteint à l’origine (tumeur
primaire) (ex.: carcinome, sarcome, lymphome)

selon l’organe ou le tissu atteint
(ex.: cancer des poumons, de la prostate, des os)

Caractéristique commune à tous les cancers :
‒
prolifération anarchique de certaines cellules
Les rôles de la division cellulaire
•
La perpétuation de la vie
‒
•
Rudolf Virchow, 1855
Le développement et la croissance de l'organisme
‒
•
« Chaque cellule naît d'une cellule »
Les organismes multicellulaires se développent à partir d'une
seule cellule
La réparation et l'entretien de l'organisme
‒
Les organismes multicellulaires remplacent des cellules détruites
par l'usure et les lésions
[Campbell 2012 ou 6, fig. 12.2]
La régulation du cycle cellulaire
Croissance,
développement et
régénération des tissus
Division cellulaire :
au bon moment et
au rythme approprié
La fréquence de division (“rythme”) varie selon les types de
cellules (et les circonstances ex.: blessures) :
‒ Rapide : remplacement de cellules à courte durée de vie.
Ex.: peau, muqueuse de l’estomac, cellules souches sanguines
‒ Lente : remplacement des cellules qui meurent (maintien de
la taille de l’organe). Ex.: foie, poumons
‒ Nulle : cellules différenciées et très spécialisées Ex.: neurones,
muscle squelettique, muscle cardiaque, globules rouges
Le cycle cellulaire
La plupart de vos cellules sont en phase…?
[Campbell 2012 ou 6, fig. 12.6]
La régulation du cycle cellulaire
Point de contrôle :
moment critique où des signaux
dictent l’arrêt ou la poursuite du
cycle.
3 principaux point de contrôle :
G1 : avant la phase S
G2 : avant le début de la mitose
M : entre métaphase et anaphase
[Campbell 2012 ou 6, fig. 12.15]
Quelques signaux régulateurs (1/2)
G1
• Vol. cytoplasme vs vol. génome : G ou G1
0
•
•
•
Présence de tous nutriments nécessaires
Présence de certains facteurs de croissance (ex.: libérés
par cellules environnantes)
État du matériel génétique ; si détection d’ADN
endommagé :
-réparation par des enzymes avant d’autoriser la poursuite du
cycle
-si réparation impossible, déclenchement de l’apoptose,
pour éviter la production d’autres cellules à l’ADN anormal
Quelques signaux régulateurs
(1/2)
G2
Kinases Cdk (enzyme) + Cyclines
= MPF activé* ou inhibé
*Amorce la prophase de la Mitose :
-dissolution de l’enveloppe nucléaire
-chromatine  chromosomes condensés
M Début anaphase seulement si
tous chromosomes attachés aux
microtubules du fuseau de division
[Campbell 2012 ou 6, fig. 12.17]
Sans oublier… la densité cellulaire
Inhibition de contact
Message inhibiteur qui
arrête la croissance
malgré les facteurs de
croissance présents
[Campbell 2012 ou 6 ; fig. 12.19]
Aussi impliquée dans la limitation de la division cellulaire :
horloge cellulaire



Cellule normale : 20 à 50
divisions
Télomères raccourcissent
à chaque division
Apoptose
[3; fig. 16.21]
Mutations?… Gènes?…
Proto-oncogène
impliqué dans la production d’une protéine
participant à la réception ou à la transduction du signal
-L’expression du gène permet de faire “avancer” le cycle
cellulaire quand les signaux extérieurs (facteurs de
croissance) sont présents
-Gène
[Campbell 2012, fig. 18.24]
Proto-oncogène muté  hyperactivé :
Ras muté dans
>30% des cancers
humains
Oncogène
Gène suppresseur de tumeurs
G. suppresseur de tumeurs
muté  inactivé
p53 muté dans
>50% des cancers
humains
Ces gènes qui mutent et qui
deviennent des oncogènes
Protooncogènes
Protéines de réception ou de
transduction de signaux extérieurs
qui stimulent la division cellulaire
Gènes suppresseurs de tumeur
ou Antioncogènes
Participe à la réparation de l’ADN
muté  oncogène
 Division cellulaire
muté  effet oncogène
Accumulation de mutations
Inhibent la division cellulaire tant que Réplication de l’ADN muté & Division
l’ADN n’est pas réparé
(donc  nb cellules avec les mutations)
Stimule la production de protéines
qui inhibent la division cellulaire
 Division cellulaire
Déclenche l’apoptose si ADN
anormal/abîmé
Inhibition de l’apoptose d’une cellule
anormale, à l’ADN abîmé (donc cellules
avec les mutations vivent)
Inactivation du gène de la télomérase Activation du gène de la télomérase (donc
après développement embryonnaire cellules ~immortelles)
Accumulation de mutations  cancer
Caractéristiques des cellules tumorales
Cellules « normales »




Régulation interne
3 points de contrôle
Nombre maximal (limité) de
divisions
Régulation externe

Inhibition de contact
Besoin de point d'ancrage

Spécialisation des cellules

Cellules tumorales







Ø Régulation interne
Division anarchique : sans contrôle
Perpétuelle (sans limite)
Ø Régulation externe
Perte d'inhibition de contact
 envahissent tissus environnants
Pas besoin de point d'ancrage
 métastases
Perte de spécialisation
Les cellules tumorales
[6 ; fig. 12.19]
Tumeur bénigne VS maligne
Danger de propagation de
ces cellules ailleurs dans
l’organisme via la circulation
sanguine ou lymphatique.
22
Le cancer: mitose incontrôlée !
23
Les métastases
[6; fig. 12.20]
Prévention
• Est-elle possible?
Traitements contre le cancer
CHIRURGIE
RADIOTHÉRAPIE
CHIMIOTHÉRAPIE
IMMUNOTHÉRAPIE
Retrait des ₵ cancéreuses
(disparition des ₵
problématiques )
Endommage l’ADN
des ₵ cancéreuses
(application locale
et ≠ réparation ADN)
Interférence avec l’activité
des ₵ en division active
(~continuellement
pour les ₵ cancéreuses)
Entraînement ciblé du
système immunitaire
↑ reconnaissance des ₵ de CE
26
cancer
Découverte récente

Le cancer n'est pas une nouvelle maladie


Existe depuis l'origine de la multicellularité
(1,2 milliard d’années)
Les oncogènes existent dans des organismes
“primitifs”
[7, 8]
Médiagraphie
1. Société canadienne du cancer, Vue d'ensemble des statistiques sur le cancer, [en ligne], URL :
http://www.cancer.ca/fr-ca/cancer-information/cancer-101/cancer-statistics-at-aglance/?region=qc
2. Centre international de Recherche sur le Cancer. 2014. La bataille mondiale contre le cancer
ne pourra se gagner avec les seuls traitements : il faut mettre en oeuvre d'urgence des
mesures de prévention efficaces pour éviter une crise du cancer, Communiqué de presse, 3
février 2014, [en ligne], URL : http://www.iarc.fr/fr/media-centre/pr/2014/pdfs/pr224_F.pdf
3. Stewart, B. W., International Agency for Research on Cancer, and World Health Organization.
2014. World cancer report 2014.
4. Beaubien, J. 2014. Cancer Cases Rising At An Alarming Rate Worldwide, [en ligne], URL :
http://www.npr.org/blogs/health/2014/02/04/271519414/global-cancer-cases-rising-at-analarming-rate-worldwide
5. Pasternak, J. J. 2003. Génétique moléculaire humaine, une introduction aux mécanismes des
maladies héréditaires. Paris-Bruxelles : De Boek, 511 pages.
6. Reece et al. 2012. Campbell Biologie. Montréal : ERPI, 1438 pages.
7. T. Domazet-Lošo, A. Klimovich, B. Anokhin, F. Anton-Erxleben, M. J. Hamm, C. Lange, and T. C.
G. Bosch, Naturally occurring tumours in the basal metazoan Hydra, Nat. Commun., vol. 5,
Jun. 2014.
8. Université de Kiel, (2014), Cancer: The roots of evil go deep in time Discovery of a primordial
cancer in a primitive animal, [en ligne], URL : http://www.unikiel.de/pressemeldungen/?pmid=2014-190-krebsstudie&lang=en