Cours 7 - Apoptose et mort cell. programmée (complet)

Question 1

Quels sont les 3 facteurs généraux dont dépend la survie et la mort cellulaires?

Answer 1

1) Facteurs de survie solubles (par cible post-synaptique, nerfs voisins, cellules gliales ou système circulatoire)
2) Activité neuronale : perte d’afférence peut entraîner atrophie ou mort du neurone
3) Facteurs trophiques (trophique = en lien avec l’apport en nutriments)

Question 2

Décrire les étapes générales de l’apoptose neuronale

Answer 2

1) Rétrécissement des neurones
2) Pyknose : condensation du matériel nucléaire, rétrécissement du noyau
3) Liaison de protéines à membrane (cross-linking)
4) Détachement et digestion (phagocytose par macrophages) de corps apoptoptiques

Question 3

Quelle est la fonction et le mécanisme général du marquage TUNNEL?

Answer 3

Nucléotide modifié (ex. biotine-UTP) est utilisé pour détecter fragments double brin d’ADN produits par l’action des endonucléases pendant l’apoptose

Question 4

Comparer patron d’électrophores de la nécrose vs l’apoptose

Answer 4

Voir diapo 13

Question 5

Décrire l’autophagie

Answer 5

Destruction de la cell par ses propres lysosomes

Décomposition de la chromatine SANS CONDENSATION par le neurone lui-même. Auto-digestion du cytoplasme et des organites.

Les protéines cytoplasmiques sont séquestrées dans vésicules (autophagosomes), puis dégradées lors de fusion avec lysosomes (autolysosomes)

Question 6

Vrai/Faux : la nécrose est une forme de mort cellulaire programmée

Answer 6

Faux, la nécrose est pathologique, donc n’est pas programmée par le corps.

Question 7

Quel est l’organisme model le plus utile à l’apoptose?

Answer 7

C. elegans

Question 8

Si on bloque l’apoptose par des mutations génétiques chez les cellules de C. elegans qui y sont destinées, que deviennent-elles?

Answer 8

Elles se différencient comme leurs sœurs de lignage, et peuvent être fonctionnelle

Question 9

Vrai/Faux : durant le développement, beaucoup de neurones meurent par apoptose dans la zone ventriculaire (ou il y a prolifération simultanée)

Answer 9

Vrai

Question 10

Vrai/Faux : durant le développement, l’apoptose des neurones destinés à la mort se fait après la prolifération de ceux-ci

Answer 10

Faux, la prolifération et la mort cellulaire programmée se passent simultanément durant le développement.

Question 11

Quelle proportion des neurones différenciés d’un système donné seront éliminés par programmation?

Answer 11

60%

Question 12

Vrai/Faux : la survie neuronale est corrélée à la quantité de tissu cible, justifier par une expérience

Answer 12

Vrai,

Dans poussin embryonnaire ;

• Si on enlève bourgeon de membre, on a plus de mort cellulaire, donc moins de neurones moteurs
• Si on rajoute bourgeon de membre, on a moins de mort cellulaire, donc plus de neurones moteurs

Question 13

Quelle est la fonction du NGF?

Answer 13

Facteur de survie (de croissance) soluble provenant de la cible, dit neurotrophique. Survie neuronale très faible en son absence.

Question 14

Nommer les trois homologues neurotrophiques du NGF, et la famille de récepteur qu’ils lient sélectivement

Answer 14

NF-3, NF-4 et BDNF

Lient les récepteurs de type Trk (tyrosine kinase), de A à C.

Question 15

Expliquer le mécanisme de signalisation du NGF

Answer 15

1) NGF lie récepteur TrkA. Dimérisation et autophosphorylation du récepteur.
2) Endocytose clathrine-dépendante du complexe NGF-TrkA.
3) Complexe transporté rétrograde par dynéine sur microtubules
4) Lorsqu’au corps cellulaire, phosphoryle CREB qui est transloqué au noyau pour contrôle transcription

Question 16

Vrai/Faux : inhibiteurs de kinases diminuent la survie neuronale, justifier

Answer 16

Vrai, pcq TrkA (récepteur de NGF) est un récepteur tyrosine-kinase. Si on inhibe sa fonction kinase, il ne peut pas s’autophosphoryler et être internalisé à la cellule pour déclencher sa cascade de signalisation

Question 17

Vrai/Faux : en présence de NGF, le récepteur p75NTR induit la mort cellulaire, justifier

Answer 17

Faux, il a une faible affinité pour le NGF, mais haute affinité pour les pro-neurotrophines (peptides non-clivés inactifs). Donc en présence de pro-NGF il causerait la mort cellulaire

Question 18

Schématiser la cascade de signalisation des deux voies impliquant le p75NFR

Answer 18

Voir diapo 50

Question 19

Quelles hormones ont un contrôle sur la survie neuronale?

Answer 19

Stéroïdes (ex. androgènes et œstrogènes)

Question 20

Expliquer un exemple de l’écart du développement neuronal entre les sexe causé par les hormones

Answer 20

Noyau spinal bulbocarverneux (NSB), qui est un noyau moteur chez le rat qui innerve les muscles du penis. Ce noyau est presque absent chez les femelles pcq elles perdent ces neurones moteurs lors du développement.

Question 21

Vrai/Faux : l’apoptose neuronale est médiée par la synthèse de protéines exogènes aux neurones

Answer 21

Faux, les neurones synthétisent eux-mêmes des protéines qui endommagent leur structure et leur fonction cellulaire.

Question 22

Décrire l’effet de l’actinomycine D et du cycloheximide

Answer 22

Actinomycine D : empêche synthèse de protéine de survie/mort. Inhibe transcription en liant ADN pour empêcher mouvement de polymérase

Cycloheximide : empêche synthèse de protéine de survie/mort. Inhibe traduction en bloquant réaction de transférase peptidyl sur ribosomes

Question 23

Schématiser et expliquer les deux voies de signalisation de mort et les deux voies de survie impliquant le NGF

Answer 23

Diapos 62 à 66

Question 24

Vrai/Faux : en présence de NGF, même si un messager de la voie de mort liée à l’absence de NGF est activé, il y aura survie des neurones

Answer 24

Faux, si par exemple JNK (voie JNK) est activé, NGF ne peut pas induire survie

Question 25

Quel est le rôle des caspases?

Answer 25

Agents de la mort, sont les protéines effectrices de la mort cellulaire

Question 26

Vrai/Faux : lorsqu’un gène de caspase est muté, tous les processus de mort cellulaire sont inhibés

Answer 26

Vrai

Question 27

Décrire le mécanisme de fonction des protéines des 4 gènes présents dans toutes les cellules impliqués dans l’apoptose

Answer 27

1) EGL-1 régule négativement protéine anti-apoptotique (CED-9, qui inactive CED-4) pour permettre libération de CED-4 2) CED-4 libérée se lie à CED-3, ils forment un complexe appelé apoptosome. 3) Formation de l’apoptosome relâche et active CED-3, qui est la seule protéine avec une activité catalytique.

Question 28

Décrire l'état moléculaire (molécules impliquées et leur fonction) d'un neurone en survie

Answer 28

1) Bcl-2 : conserve mitochondrie dans état non perméable 2) Bcl-x : régulateur anti-apoptotique - Lie régulateur proapoptotique (Bax) et l'empêche d'agir sur la mitochondrie - Lie Apaf-1, empêche activation caspase-9 - 3) Bad : est phosphorylé (par l'activité NGF-dépendante de kinase) et inactif 4) IAP : lie pro-caspase-9 et empêche son activation 5) CAD : nucléase responsable de fragmentation noyau lors apoptose est inactivée par ICAD (son inhibiteur)

Question 29

Décrire l'état moléculaire (molécules impliquées et leur fonction) d'un neurone en mort cellulaire

Answer 29

1) Bad est déphosphorylé, devient actif et lie Bcl-x 2) Inhibition de Bax par Bcl-x est levée et celle-ci lie mitochondrie et entraîne libération du cytochrome c, de AIF et de Smac 3) Apaf-1 forme apoptosome avec cyt c, qui active caspase-9, puis caspase-3 4) Smac lie IAP, débloque la voie de la pro-caspase-9 5) Caspase-3 dégrade ICAD, ce qui libère CAD, qui fragmente l'ADN 6) AIF entre également dans noyau (indépendamment de la voie des caspases) et fragmente ADN

Question 30

Quelles cellules nettoient les débris neuronaux morts?

Answer 30

Microgliales (de la microglie)

Question 31

Quelle molécule constitue le signal de phagocytose pour les microglies?

Answer 31

Phospatidylsérines (PS)

Question 32

Quels seraient les effets d'une mutation dans les gènes ced-1-2-5-6-7-10 et 12?

Answer 32

Codent des protéines importantes pour la phagocytose, donc leur mutation cause persistance de corps morts (qui disparaissent en plusieurs heures au lieu de 30 à 40min)

Question 33

Vrai/Faux : seule une activité synaptique trop faible peut mener à la mort cellulaire du neurone post-synaptique, justifier

Answer 33

Faux, une activité trop forte aussi (ouverture des canaux voltage-dépendants et surplus Ca2+). Ex. Si on enlève une cochlée, l'innervation du noyau magnocellulaire ipsilatéral sera diminuée. Diminue davantage plus on opère tôt dans le dév.

Question 34

Comparer la fonction du NMDA (transporteur glutamate-dépendant de Ca2+) dans une cellule non synaptique vs une synapse

Answer 34

Non-synaptique : - Inactivation CREB - Inhibition gène BDNF - ACTIVATION VOIES MORT CELLULAIRE Synaptique : - Activation CREB - Induction gène BDNF - ACTIVATION VOIES SURVIE CELLULAIRE