Cycle cellulaire

Comme Cycle cellulaire est le terme utilisé pour décrire une séquence régulière de différentes phases dans une cellule corporelle. Le cycle cellulaire commence toujours après la division de la cellule et se termine lorsque la division cellulaire suivante est terminée.

Quel est le cycle cellulaire?

Le cycle cellulaire commence immédiatement après la division cellulaire avec l'interphase. L'interphase est également connue sous le nom de phase G. Il est composé des phases G1, G2, S et 0.

Dans la phase G1, également connue sous le nom de phase d'intervalle, l'accent est mis sur la croissance cellulaire. La cellule est développée par divers composants cellulaires, tels que le cytoplasme et certains organites cellulaires. Diverses protéines et l'ARN, l'acide ribonucléique, sont produits dans la cellule. L'ARN joue un rôle dans la cellule en tant que vecteur d'information génétique.

Dans la phase G, les soi-disant centrioles se divisent. Les centrioles sont des organites de cellules animales situées près du noyau cellulaire. Le noyau est maintenant clairement visible. Dans la phase G1, chaque chromosome est constitué d'une seule chromatide. La phase G1 dure généralement 1 à 12 heures. Dans le cas des cellules dégénérées, cette phase peut être extrêmement raccourcie.

La phase G1 est suivie de la phase S. Dans cette phase, la réplication de l'ADN dans le noyau cellulaire a lieu, de sorte qu'à la fin de cette phase de synthèse, l'ADN est doublé et chaque chromosome est formé de deux chromatides. La phase S dure entre 7 et 8 heures.

La phase G2 représente la transition vers la mitose, la division du noyau cellulaire, phase également connue sous le nom d'intervalle postsynthétique ou prémitotique. Les contacts de la cellule avec les cellules voisines sont dissous, la cellule acquiert une forme arrondie et devient plus grande en raison d'un afflux accru de fluide. De plus, de plus en plus de molécules d'ARN et de protéines sont synthétisées pour la division cellulaire. Ce processus prend environ quatre heures.

Le soi-disant facteur de stimulation de la phase M (MPF) conduit alors à une transition vers la phase M, la phase mitotique. Dans les cellules germinales, la phase mitotique est également appelée méiose. La division cellulaire réelle a lieu dans la phase M. Les chromosomes se divisent comme le noyau cellulaire et la cellule elle-même, la phase mitotique est elle-même divisée en prophase, métaphase, anaphase et télophase.

Certaines cellules entrent en phase G0 après leur division. Plus aucune cellule n'est formée dans la phase G0. Les cellules nerveuses ou épithéliales sont souvent en phase G0. Les cellules de la phase G0 peuvent également être réactivées par des facteurs de croissance spéciaux, de sorte que le cycle cellulaire recommence dans ces cellules en phase G1.

Fonction et tâche

Le cycle cellulaire périodique permet au corps de remplacer les cellules usées et mortes par de nouvelles cellules. La durée de vie des cellules humaines varie considérablement. Alors que les cellules nerveuses du cerveau ne sont jamais remplacées, certaines cellules du corps ne vivent que quelques heures. Les scientifiques estiment qu'environ 50 millions de cellules meurent chaque seconde. Dans le même temps, le même nombre de cellules sont régénérées par le cycle cellulaire et remplacent ainsi directement les cellules perdues. Le corps compense la perte de cellules mourantes à travers le cycle cellulaire constant.

Le cycle cellulaire joue également un rôle important dans le développement physique. Les cellules ne peuvent atteindre qu'une certaine taille. Pour que les gens puissent grossir, de nouvelles cellules doivent être formées. Le cycle cellulaire est également nécessaire à la régénération des parties du corps ou des tissus endommagés. La division cellulaire sert à remplacer les cellules endommagées par des blessures. Par exemple, les plaies ne peuvent se refermer que lorsque de nouvelles cellules se forment. Au cours de la cicatrisation, le taux de division cellulaire dans la zone de la plaie augmente donc considérablement.

Maladies et affections

D'un point de vue pathologique, le cycle cellulaire joue un rôle important dans le développement du cancer. Chez les personnes en bonne santé, le cycle cellulaire est contrôlé par ce que l'on appelle des points de contrôle du cycle cellulaire. Ils servent à protéger l'ADN et le génome et devraient empêcher la dégénérescence cellulaire. De plus, ils inhibent la division cellulaire dans les cellules endommagées par l'ADN. Les cellules affectées ont alors la possibilité soit de réparer les dommages, soit, en cas de dommages irréparables, d'initier la mort cellulaire programmée. Les cellules néoplasiques, c'est-à-dire les cellules cancéreuses, agissent de manière autonome et ne sont plus soumises à ces mécanismes de contrôle.

Deux facteurs contribuent désormais à une croissance cellulaire incontrôlée. D'une part, les soi-disant proto-oncogènes mutent en oncogènes. Ceux-ci déclenchent une croissance excessive dans la cellule affectée. De plus, les gènes suppresseurs de tumeur mutent. Dans leur état normal, ceux-ci inhibent la croissance. Après la mutation, cependant, leurs fonctions sont perturbées et l'apoptose, c'est-à-dire la mort cellulaire programmée des cellules endommagées, n'est plus déclenchée. Les cellules cancéreuses peuvent ainsi se multiplier sans entrave.

Des perturbations dans les phases de méiose, c'est-à-dire la division des cellules germinales, peuvent conduire à une mauvaise répartition des chromosomes. Le nombre de chromosomes dans les cellules filles est alors modifié pathologiquement. Dans ce cas, on parle d'aberration chromosomique. L'aberration chromosomique la plus connue est certainement le syndrome de Down, également la trisomie 21. Ici, le chromosome 21 est présent trois fois au lieu de deux. Au lieu de 46 chromosomes, il y a 47 chromosomes. Les caractéristiques de la trisomie 21 sont des axes de paupières s'étendant vers le haut, une hypotonie musculaire et un sillon à quatre doigts. Dans la plupart des cas, la maladie entraîne une déficience intellectuelle. Environ la moitié de toutes les personnes touchées souffrent également d'une malformation cardiaque.

D'autres aberrations chromosomiques causées par un cycle cellulaire défectueux sont le syndrome de Turner ou le syndrome de Klinefelter. Ici, les chromosomes sexuels sont affectés. Les aberrations chromosomiques sont également souvent responsables de fausses couches précoces.