Cycle cellulaire
Dernière mise à jour : 2023-04-02
La continuité de la vie est basée sur la capacité des cellules à se diviser en cellules filles génétiquement équivalentes. Un cycle cellulaire comprend le processus qui débute au moment de sa conception à partir d'une cellule mère jusqu'à sa propre duplication. On appelle donc "cycle cellulaire ", l'intervalle entre chaque division cellulaire.
Environ 300 milliards de nos cellules (sur plus de 75.000 milliards de cellules qui forment l'organisme) sont remplacées chaque jour. Toutefois, toutes les cellules ne se renouvellent pas au même rythme : selon leur fonction, il faut de quelques jours à quelques années pour qu'elles soient remplacées. Elles affichent donc des âges différents. Les cellules du squelette vivent une dizaine d'années, celles des muscles respiratoires 15 ans, et presque tous les neurones ont l'âge de leur propriétaire. Quant aux cellules cardiaques, 1% d'entre elles sont remplacées chaque année chez une personne de 20 ans...
Etant donné que le renouvellement cellulaire tous les 3 à 4 mois en moyenne, il est recommandé de mettre en place une cure de minimum 3 mois pour corriger un déséquilibre avec une efficacité maximale.
En réalité, même si elles sont renouvellées, les cellules n'échappent pas à une certaine forme de vieillissement : des défauts s'accumulent d'une génération de cellules à une autre. Ce sont pas les cellules qui vieillissent, mais les lignées cellulaires.
Note : seules les cellules ayant leurs chromosomes dans le noyau (eucaryotes) sont capables de se diviser.
Sommaire :
Pluricellulaires
Contenu :
Unicellulaires :
Chez les unicellulaires, la division cellulaire donne naissance à un organisme complètement nouveau : on obtient deux cellules identiques.
Chez les organismes pluricellulaires, tels que l'être humain, des millions de divisions cellulaires à partir d'une seule cellule (la cellule oeuf fertilisée) seront nécessaires pour créer un individu. Même dans l'adulte humain, on trouve une quantité énorme de cellules en division continue remplaçant celles qui disparaissent ou qui doivent être remplacées.
Une seule exception : nos globules rouges : étant donné qu'ils ne possèdent pas de noyau (= cellules procaryotes), ils sont incapables de se diviser. Ils ont une durée de vie moyenne d'environ 120 jours. Ils sont ensuite éliminés et détruits par des macrophages au niveau de la rate. Toutefois, de nouveaux globules rouges sont continuellement produits par la moelle osseuse, à partir de cellules souches (érythroblastes).
Pluricellulaires :
Mitose :
L'essentiel d'une division cellulaire est la transmission de l'information génétique (le génome dans l'ADN) de la cellule mère vers les deux cellules filles. Le génome entier doit donc être transcrit minutieusement avec une distribution exacte vers chaque cellule fille. Cette réplication se déroule d'une façon relativement simple étant donné l'organisation de l'ADN en chromosomes.
L'ADN est un sel : il porte à sa surface des charges négatives qui attirent le magnésium, chargé positivement. L'ADN est donc entouré d'une véritable couche de protéines et de sels qui le maintiennent sous une forme condensée et en empêche la lecture et la transcription.
C'est l'activité mitochondriale qui contrôle le génome : la synthèse d'ATP par les mitochondries au cours de la combustion s'accompagne d'une production de gaz carbonique (CO2) qui s'unit à l'eau pour former de l'acide carbonique (H2CO3), une solution acide.
Conséquence : une cellule en phase de combustion possède un cytoplasme plus acide (pH 6.8) que celui d'une cellule en phase de synthèse (pH 7.2). Cette différence d'acidité a un impact sur l'expression du patrimoine génétique :
En milieu acide, l'ADN est compacté et ne peut être aisément lu, exprimé, alors que dans un milieu alcalin, l'ADN se décompacte.
Lorsqu'il est dénudé (débarrassé de cette couche de protéines et de sels), l'ADN peut donc être lu et transcrit en ARN, une molécule capable d'ordonner la synthèse des protéines.
Après une division, la cellule peut entrer dans une première phase de croissance : elle double de volume. L'eau pénètre dans la cellule, l'ADN demeure déplié et peut être dupliqué en deux exemplaires de 46 chromosomes (chez l'être humain), soit 92 chromosomes.
Toutefois, l'entrée d'eau augmente le rendement énergétique des mitochondries. Grâce à cet apport énergétique, la cellule pompe des ions : la teneur en ions du cytoplasme augmente et l'ADN se replie (se condense). La division de la cellule mère peut commencer.
C'est l'entrée d'eau puis d'ions dans le cytoplasme qui rythme la mitose et l'expression du génome, en même temps que la production énergétique de la cellule.
La cellule est donc un moteur qui fonctionne à l'eau. L'énergie mitochondriale permet de moduler l'acidité, la salinité. Ainsi, la mitochondrie, par l'énergie qu'elle produit et par son influence sur l'acidité du cytoplasme, constitue un véritable tour de contrôle de la cellule.
Il en résulte que les deux cellules filles contiennent le même nombre de chromosomes que la cellule mère. La division de la cellule mère en deux cellules filles comportant le même nombre de chromosomes est appelée la mitose.
(contrairement à la méiose : réplication cellulaire caractérisée par deux divisions successives donnant naissance à quatre cellules filles, qui ne possèdent que la moitié du nombre de chromosomes dont leur mère était porteuse : ce type de division cellulaire s'observe au cours de la maturation d'ovules et des spermatozoïdes afin de mélanger le génome paternel et maternel, assurant ainsi une variation génétique maximale...).
Au cours de ces divisions, les cellules se différencient afin de pouvoir modifier leur fonction (différenciation cellulaire) : type de cellule, groupe de cellules, organes, tissus, réseau ou système.
Le chronométrage ainsi que la fréquence de la différenciation chez les organismes pluricellulaires sont primordiaux dans la croissance normale. La fréquence de division est fortement dépendante de sa fonction future (les cellules cutanées se divisent régulièrement, les cellules hépatiques uniquement si nécessaire, les cellules nerveuses ou musculaires ne se divisent même pas chez l'être humain...). Les différentes étapes (phases) du cycle cellulaire sont dirigées par un système moléculaire de contrôle à l'aide de protéines. Sauf dans les cellules cancéreuses.
Des facteurs externes jouent également un rôle : un apport suffisant de produits alimentaires, la présence de facteurs spécifiques de croissance nécessaires dans l'initiation de la division cellulaire (Fe).
Au terme, après 20 à 50 divisions, une cellule normale finit par mourir. Sauf les cellules cancéreuses...
Apoptose :
La cellule normale a donc une durée de vie précise en fonction de son origine et de son activité. L'apoptose est la mort "programmée" de la cellule, un processus de suicide programmé. En silence!
Selon les organes, ce temps de vie est plus ou moins long. Il est de 120 jours pour les globules rouges, de 45 jours pour les cellules de la peau, et de 10 ans pour les cellules osseuses, par exemple.
Ce mécanisme s'active dès que la disparition de la cellule représente un avantage pour l'organisme (contrairement à la nécrose cellulaire, qui entraîne la mort cellulaire par événement passif ou par accident). L'apoptose est donc un acte physiologique bénéfique au développement normal des organes capable de contrôler avec précision le nombre des cellules. La mort cellulaire fait donc partie d'un éternel processus de renouvellement. Maintenir la vie grâce à la mort! En général, une cellule mourante émet des signaux qui lancent un système de nettoyage et de régénération (reconnaissance, liquidation et recyclage) : voir "La phagocytose" (la liquidation de cellules mortes).
Toutefois, dans certaines circonstances, l'apoptose peut devenir un acte pathologique, p. ex. en cas de perte de contrôle pendant la croissance d'une tumeur cancéreuse (apoptose insuffisante) ou en cas de destruction inappropriée de lymphocytes T CD4 (SIDA) (apoptose exagérée). L'iode joue ici le rôle de déclencheur.
Des faibles concentrations d' IGF-I protégeaient l'ADN et favorisaient le déclenchement du processus d'apoptose. Les risques de cancer sont donc directement corrélés à la présence de l'hormone IGF-I qui est libérée lors de consommation de sucre 
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D'autres processus de mort sont l'autophagie (liquidation d'organites cellulaires et recyclage de leurs composants) et la nécroptose (un type d'apoptose induit par des réactions inflammatoires ou des infections bactériennes ou virales).
Des processus de mort qui fonctionnent bien sont très importants pour une vie saine. Toutefois avec l'âge, le système commence à montrer des manquements dans la reconnaissance/liquidation/recyclage. C'est le début de la dégénérescence d'une cellule, d'un organe.
