Cours 7 - Cellules, tissus et organes : des biomarqueurs potentiels Flashcards
Vrai ou Faux: Les systèmes biologiques sont hiérarchiques.
Vrai.
Quelles sont les 2 approches pour assurer la description des systèmes biologiques en écotoxicologie?
- Approche réductionniste
2. Approche holistique
Qu’est-ce que l’approche réductionniste?
Somme des parties = Système
Si on connait chacune des parties d’un organisme, on serait capable de prédire comment il va se comporter.
Qu’est-ce que l’approche holistique?
Somme des parties > Système
Ce n’est pas en additionnant les parties d’un système qu’on peut le définir, mais quand on met tout ensemble, il y a quelque chose d’autres qui apparaît.
Vrai ou Faux: L’approche réductionniste est applicable aux animaux, plantes et humains.
Faux, applicable aux animaux et aux plantes. Mais ne s’applique pas pour les humains.
Qu’est-ce que le contexte de Janus?
- Débat du réductionniste versus holistique.
- Essentiel d’intégrer les disciplines pour pouvoir tirer des interprétations écologiques des observations.
- Combiner les niveaux d’observations pour tirer des conclusions écologiques.
Vrai ou Faux: Les contaminants ne peuvent pas avoir des conséquences écotoxicologiques à tous les niveaux d’organisation biologiques.
Faux, ils peuvent avoir des conséquences à tous les niveaux.
Complète la phrase: Au niveau de l’approche réductionniste, la chimie et la toxicologie se rapportent aux … dans le contexte de Janus.
Causes.
Complète la phrase: Au niveau de l’approche holistique, l’écologie se rapporte à la … dans le contexte de Janus.
Signification.
Pourquoi veut-on faire le pont entre les 2 approches (réductionniste et holistique)?
On essaie de faire le pont entre ces 2 approches, car ni d’une part ni de l’autre, on peut tirer des significations les plus précises.
On peut tirer des conclusions plus puissants à un niveau écologique si on combine les 2 approches.
Dans le contexte de l’écotoxicologie, quelles sont les caractéristiques du réductionnisme?
- S’intéresse seulement aux conséquences, des microchangements ne sont pas importants
- Facilite l’expérimentation et l’analyse (on peut s’attarder à certains systèmes)
Dans le contexte de l’écotoxicologie, quelles sont les caractéristiques de l’holisme?
- Décrit des relations sans nécessairement comprendre leurs causes
- Utile lorsqu’on a pas toutes les informations sur un système
Que se passe-t-il à la suite de l’activation des CYP monooxygénases?
- Production d’ERO (espèces actives d’oxygène) -> 2. Formation d’adduits d’ADN -> 3. Augmentation du risque de cancers -> 4. Risque de cancers au niveau des populations? -> Appliquer le contexte de Janus
Quel biomarqueur pourrait faire partie des 2 approches?
Rétinoïdes.
- D’une part, l’approche réductionniste (marqueurs moléculaires), en mesurant les concentrations en rétinoïdes, on regarde le pouvoir hydrolysant des contaminants à laquelle un tissu peut être exposé.
- Dans l’approche holistique (individu), on regarde les stocks de vitamines A hépatiques de l’individu, relié directement à son fitness.
En quoi consiste le pouvoir prédictif?
Réconcilier réductionnisme et holisme dans les études écotoxicologiques pour formuler de meilleures prédictions et améliorer notre compréhension des systèmes.
Que retrouve-t-on dans la cytopathologie et histopathologie?
- Nécrose
- Apoptose
- Inflammation
- Autres effets cellulaires
Quels sont les types de dommages à l’ADN?
- Échanges de chromatides-soeurs
- Aberrations chromosomales
- Micronoyaux
Vrai ou Faux: Une des grandes qualités des biomarqueurs tant au niveau cellulaire que de l’individu, est un biomarqueur qui est lié à la diminution du fitness d’un individu.
Vrai.
À quoi fait-on référence lorsqu’on parle de fitness?
- Succès reproducteur
- Capacité d’adaptation à son milieu
- Capacité de faire une bonne transmission de ces gènes à la descendance
Énumère-moi les biomarqueurs précoces jusqu’aux biomarqueurs tardifs.
Moléculaire -> Subcellulaire (organelle) -> Cellulaire -> Tissu -> Systémique (organe) -> Organisme -> Population -> Communauté -> Écosystème
Qu’est-ce que la cytotoxicité?
Toxicité causant la mort cellulaire (cause la mort d’une seule cellule).
Vrai ou Faux: La cytotoxicité induit une histopathologie.
Vrai.
Qu’est-ce que l’histopathologie?
- Toxicité causant des dommages aux tissus.
- Intègre dommages moléculaires, plus représentatifs de processus de niveaux supérieurs (endocriniens, immunitaires) -> Biomarqueurs
Nomme-moi des exemples de marqueurs de cytotoxicité.
- Nécrose
- Pycnose -> caryolyse
Quelles sont les limites potentielles des marqueurs de cytotoxicité?
- Sources de variation
- Études principalement qualitatives (moins une problématique qu’avant)
Qu’est-ce qu’une pycnose?
Agrégation de la chromatine qui cause un bris du noyau à l’intérieur de la cellule.
Qu’est-ce que la nécrose?
Atteinte à l’intégrité cellulaire qui mène à la mort prématurée/non-contrôlée d’une cellule.
Comment se manifeste le phénomène de nécrose d’une cellule?
Gonflement cellulaire -> Intégrité membranaire compromise -> Lyse cellulaire
- Elle subit un stress ou autre chose qui déclenche le cycle de nécrose.
- Structure du noyau qui change, forme de la cellule qui devient irrégulière par la suite, la cellule finit par gonfler (augmenter en taille) et la membrane cède et il y a relargage de son intérieur.
- On réexporte les contaminants qui pourront attaquer d’autres cellules présentes dans les tissus.
Comment peut-on observer une nécrose au microscope?
On voit apparition dans les tissus d’espaces vides qui sont le détachement et la lyse des cellules.
Peut-on utiliser la nécrose comme biomarqueur?
Oui, elle altère les propriétés cellulaires suffisamment pour être utilisée comme biomarqueur de dommages cellulaires.
Quels sont les 4 types de nécroses?
- Ischémique : coagulation de protéines cytoplasmiques qui rendent la cellule opaque
- Liquéfaction : dégradation cellulaire rapide due à la relâche d’enzymes cytolytiques (souvent généralisé au niveau d’un tissu)
- Caséeuse : dégradation des cellules en une masse de lipides et de protéines
- Gangréneuse : combinaison de nécrose ischémique et de liquéfaction - apparaît souvent en cas de ponction
Laquelle des nécroses est facilement observable au microscope?
La nécrose ischémique, car la cellule demeure visible pendant un bout de temps et on voit le positionnement de son contour.
Vrai ou Faux: La nécrose caséeuse arrive souvent dans des tissus en absence d’oxygène.
Faux, c’est la nécrose ischémique.
Quels types de toxines induisent une nécrose de liquéfaction?
Toxines bactériennes et fongiques qui induisent des pathologies.
Complète la phrase: Les toxines fongiques induisent des nécroses …
Caséeuses.
Les piqûres, les araignées et le venin causent des nécroses gangréneuses.
Vrai.
Quel type de nécrose pourrait être un biomarqueur de l’exposition aux métaux?
Ischémique, car induit un stress métallique.
Que peuvent suggérer les différents types de lésions nécrotiques?
- Suggérer l’exposition à un contaminant (et un mécanisme d’action à celui-ci).
- Les lésions sont souvent associées à un organe en raison de l’action spécifique du contaminant.
Quels sont les principaux organes où il est possible de regarder des lésions nécrotiques?
Foie et rein.
Quelle est la différence entre l’activité des métallothionéines dans les cellules du foie versus les cellules du rein?
Foie : exposition aiguë au cadmium parce que le foie est exposé quand on est mis en présence du contaminant.
Rein exposition chronique au cadmium, car comme le rein filtre, il se trouve à ramasser les déchets de l’organisme en entier.
Que se passe-t-il lorsqu’il y a une entrée par endocytose de métallothionéines dans le rein?
- Avec le pH intracellulaire acide, on joue avec les constantes de liaisons des sites actifs de la MT et des sites d’action.
- Les métaux se délient de la MT, donc augmentation des concentrations des métaux dans les cellules du rein. La même boucle de production de MT.
- Finit par un épuisement cellulaire et effet de débordement, car augmentation de la demande dans le système de MT et on voit apparaître les effets des métaux.
Quelle est la différence entre les métallothionéines hépatiques et celles du rein?
Métallothionéines hépatiques comme biomarqueur d’effet, mais la cytotoxicité se fait ressentir dans le rein par l’altération du fitness.
Les lésions nécrotiques peuvent suggérer …
L’exposition à un contaminant et un mécanisme d’action à celui-ci.
À quoi sont habituellement associées les lésions nécrotiques?
Associées à un organe en particulier en raison de l’action spécifique du contaminant.
TCE = ?
Trichloroéthylène
Quels sont les 2 mécanismes d’action de la phase I?
- Augmentation de la polarité qui facilite l’expression du contaminant de la cellule
- Augmentation de la réactivité pour augmenter les chances que cette molécule soit prise par des protéines qui sont impliquées dans la gestion de la toxicité à l’intérieur de la cellule
Quelle molécule nécrotique est produite pendant la phase I de la détoxification cellulaire?
DCVCS
Quelle est la différence de toxicité entre le DCVCS et le TCE?
La toxicité du DCVCS est plus grande que celle du TCE.
Dans quelles situations (2) la nécrose est utilisée comme biomarqueur?
- Cultures cellulaires, observations au microscope (très qualitatif)
- Utilisation de l’essai LDH
À la relâche de quelle enzyme la nécrose est-elle associée?
Lactate déshydrogénase (LDH) vers le milieu extracellulaire.
LDH est un biomarqueur de ?
La mort cellulaire.
Quelle est l’utilité de la LDH comme biomarqueur?
- Enzyme présente dans toutes les cellules.
- Mesurer sa présence à l’extérieur de la cellule veut dire qu’il va y avoir eu un problème au niveau de la cellule.
Quelles sont les étapes de l’essai LDH?
- La cellule endommagée produit du LDH.
- La présence de lactate + LDH produit du pyruvate.
- La présence de LDH, de NAD et de sel de tétrazolium produit du foramen (représente la nécrose cellulaire).
- Le foramen permet de détecter l’action de la LDH et de la quantifier.
Qui sont les biomarqueurs de l’exposition au trichloroéthylène (TCE)?
- Essai LDH
- Nécrose rénale
Qu’est-ce que l’apoptose?
Mort cellulaire programmée.
Vrai ou Faux: L’apoptose et la nécrose sont 2 phénomènes similaires.
Faux, ils sont distincts.
Que se passe-t-il dans le cas de la nécrose?
Gonflement cellulaire -> Intégrité membranaire compromise -> Lyse cellulaire
Que se passe-t-il dans le cas de l’apoptose?
Réduction du cytoplasme -> Chromatine se condense -> Réduction cellulaire par détachement des cellules adjacentes -> Séparation en corps apoptotiques -> Phagocytose
Est-ce que l’apoptose peut servir de biomarqueur?
Oui, car une cellule endommagée peut initier le processus dans un tissu affecté.