Cours 8 FINAL Part 1

Question 1

Qu’est ce qu’un Gray

Answer 1

Dose absorbée égale à 1 J/kg

– Unité précédente: rad
– 1 Gy = 100 rad
– Dose de radiation qui
induit la mort de 50%
des cellules
LD50 = 2 Gy

Question 2

Décrit l’échelle de temps d’une blessure au radiation (va l’étudier HAAHHAHAHA)

Answer 2

1.Excitation (émission de chaleur)
2. Ionizing radiation
3. Ionisations (formation de radicaux libres)
4.Chemical repair (recombination des ions)
OU
4. DNA Damage
5. Enzymatic DNA repair
5. Cell death
5.DNA mutation

Question 3

Donne la définition de Lésions létales d’emblées (LLE),

Answer 3

Lésions létales d’emblées (LLE): Dommages à l’ADN qui
ne peuvent pas être réparées et qui conduisent à la mort
cellulaire. (TEL) TEL: influence la réparation des dommages dans le noyau

Question 4

Donne la définition de Lésions Potentiellement Létales (LPL):

Answer 4

Dommages à l’ADN qui seront létaux si la cellule n’a pas le TEMPS de les réparer. (Vitesse de prolifération celluaire)

Question 5

Donne la définition de Lésions Sub-Létales (LSL):

Answer 5

Ces dommages peuvent être
réparés si leur nombre ne dépasse pas la capacité de la
cellule de les réparer. (Débit de dose)

truc: Si j’ai 200 dommages par 2 mois, c’est moins pire que pour 2 jours.

Plus le débit est faible, moins les dommage sont puissant

Question 6

Pourquoi les cellules de l’intestins sont à risque de lésions potentiellement létales? Explique aussi le processus de réparation de l’ADN

Answer 6

Elles se divisent rapidement donc il y a moins de temps pour réparer les dommages. Pour toutes lésions, elle a les temps de se réparer jusqu’à la mitose

Question 7

Vrai ou faux: La probabilité d’induire des lésions létales d’emblées
augmente avec la dose de radiation et surtout avec
des rayonnements ayant un transfert d’énergie
linéaire (TEL) élevé.

Answer 7

Vrai

Question 8

Décrit le phénomène de Localisation des radiations et effets toxiques en prenant l’exemple de I125

Answer 8

Une localisation de l’125I proche du noyau (cytoplasme) était moins
cytotoxique qu’une localisation membranaire. L’125I produit surtout des
électrons Auger dont le parcours moyen est de 1 nm à 1 μm.

• Au cytoplasme, ça prends plus de Bq/s pour se rendre à 50% de cumulative decay versus le noyau où il y a beaucoup d’électrons Auger et un TEL élevé = peu d’énergie qui reste au noyau

Question 9

La compréhension des mécanismes impliqués dans les différents types de mort
cellulaire induite par la radiothérapie permet quoi?

Answer 9

De développer des médicaments qui
peuvent amplifier leur incidence dans une visée thérapeutique.

Question 10

Qu’est ce que la mort cellulaire immédiate (pas de l’apoptose) et c’est causé par quoi?

Answer 10

• Délai entre l’irradiation et l’initiation de la mort immédiate:
  quelques minutes à quelques heures.
• Causée par un épuisement de la réserve de NAD+ pour
  réparer une grande quantité de dommage à l’ADN produit
  en peu de temps et réparé via la PARP-1. Conséquence:
  manque de NAD+ pour produire de l’ATP conduisant à une
  forte diminution de l’efficacité des pompes ioniques et la
  perte d’intégrité des membranes.

Question 11

Décrit la mort cellulaire immédiate en culture cellulaire (dose requise)

Answer 11

Dose requise d’environ 50 Gy (selon
expression PARP-1).

Question 12

Décrit la mort cellulaire immédiate chez la population

Answer 12

Dépend de la disponibilité de la nicotinamide
dans l’alimentation. Accident avec forte dose de radiation
localisée. Phénomène s’observe surtout en cas d’ischémie- reperfusion, où les quantités de radicaux libres générés
peuvent être énormes.

Question 13

Donne le mécanisme de la mort cellulaire immédiate et ses 3 conséquences

Answer 13

1. Cell stress
2. Activation PARP-1
3. Synthèse de PAR avec NAD+
   4.Diminution d’ATP, car peu de NAD+ de disponible, car PARP-1 l’a toute utilisé pour réparer les dommages à l’ADN via une pompe NAD+
4. Réduit l’activité de la pompe NA/K à la membrane

Conséquence:
Perte de l’intégrité membranaire

Dégradation des organites intracellulaires
Mort rapide

Question 14

Décrit ce qu’est la Sénescence ou Mort reproductive (ATTENTION SÉNESCENCE N’EST PAS LA QUIESCENCE)

Answer 14

Les cellules demeurent métaboliquement actives, mais
elles ne peuvent plus se diviser (Arrêt irréversible en
G1).
Fonction physiologique d’abolir la capacité de
prolifération des cellules qui auraient incomplètement
réparé les dommages à l’ADN.

Surtout observée chez les fibroblastes.

Événement programmé.

Question 15

Quels sont les 2 tests qu’on fait en mort reproductive

Answer 15

Test de survie cellulaire en mesurant l’activité
métabolique (MTT, activité mitochondrie): Cellules
sénescentes sont classées vivantes.

Test de formation de colonies: Mesure la capacité de se
diviser. Cellules sénescentes classées comme étant
mortes.

Question 16

Quel est l’impact de la Mort reproductive/Sénescence en radiothérapie

Answer 16

Un certain pourcentage de cellules
cancéreuses pourraient survivent aux traitements en
entrant en sénescence. En laboratoire, des études ont
démontré que cette sénescence radio-induite est
réversible pour une fraction des cellules irradiées.
Conséquences cliniques…..

Question 17

Décrit ce qu’est la Mort cellulaire mitotique(Mort différée, nécrose)

Answer 17

Cellules survivantes sont génétiquement instables.

Mort cellulaire (nécrose) survient lors de la première mitose post-irradiation ou durant les divisions subséquentes (jusqu’à 5). Résultats de mauvais partages de chromosomes entre les cellules.

Dommages à l’ADN moins important que pour la mort
immédiate (courtes délétions, translocations), mais non réparés.

Non programmée et fréquent chez les cellules épithéliales

Question 18

Qu’est ce qu’un carcinome (lien avec mort cellulaire mitotique

Answer 18

Type de cancer le plus fréquent. Origine de
cellules épithéliales qui tapissent les poumons, les intestins, la
vessie, les seins, l’utérus, les reins et la prostate, ou dans les cellules de la peau ).

Question 19

V ou F: La mort cellulaire mitotique est le Type de mort le plus fréquemment rencontré après une exposition aux radiations.

Answer 19

Vrai!

Question 20

Qu’est ce que la nécrose (lié à mort cellulaire mitotique)

Answer 20

Destruction de la membrane cytoplasmique et clivage
aléatoire des protéines et ADN cellulaire. Contenu cellulaire libéré dans
le tissu et induction d’une réponse inflammatoire.

Question 21

Donne les caractéristiques et la définition de l’apoptose

Answer 21

Mort cellulaire programmée

Induite par des doses faibles (moins de 10 Gy).

Clivage ordonné de l’ADN (échelle
nucléosomale), activation des caspases et
exposition de phosphatidyle sérine à la surface
de la cellule.

Délai de 6 à 72 h.

Question 22

Pourquoi on dit que l’apoptose est Peu fréquente?

Answer 22

Cellules épithéliales: 10%
Fibroblastes: 2%
Cellules cancéreuses: Quelques %

Question 23

Quel est le lien de la phosphatidyle sérine avec l’apoptose (EXAM)

Answer 23

Transféré de
l’intérieur vers l’extérieur de la cellule
et détecté par l’Annexin. Fonction: sert
de ligand qui se fixe aux cellules
phagocytaires permettant le nettoyage
des cellules mortes sans déclencher
d’inflammation.

Question 24

Comment on mesure l’apoptose vs la nécrose

Answer 24

Apoptose: Échelle nucléosomale

Nécrose: Smear

Question 25

Fait: La cinétique est important pour l'observation des cellules apoptotique. Regarder aux bons moments

Answer 25

SLAY C'EST LE DERNIER

Question 26

Dans l'apoptose et radiosensibilité, quels sont les résulats initiaux, la réalité et la rechercher?

Answer 26

Résultats initiaux: Plus l’apoptose est facilement induite par les radiations, plus les cellules sont radiosensibles. La réalité: Aucun lien avec les modèles tumoraaux chez les animaux et la clinique. Recherche: Déterminer la capacité de molecules comme le TRAIL d’augmenter le nombre de cellules qui meurent par apoptosis suite à une irradiation.

Question 27

QU'est ce que le TRAIL (apoptose et radiosensibilité)

Answer 27

Le TRAIL (ligand induisant l'apoptose liée au TNF) favorise l'apoptose induite par les radiations dans les cellules cancéreuses, tout en épargnant les cellules normales. Le mécanisme de résistance des cellules normales à l'apoptose induite par TRAIL est associé aux récepteurs TRAIL-R3 et -R4 qui agissent comme des récepteurs « leurres » ou en fournissant des signaux inhibiteurs.

Question 28

Qu'est ce que l'autophagie (4)

Answer 28

*Involution des organelles (corps de Golgi, ribosomes, réticulum endoplasmique Mitochondries) dépendant de l’activation des lysosomes. *Programme ordonné, voir « mort partielle contrôlée ». *Permet l’adaptation cellulaire lors de la privation de ressources métaboliques *Rôle de mécanisme de survie (antagoniste de l’apoptose).

Question 29

Donne les étapes de l'autophagie

Answer 29

1. Stress 2.Induction 3.Formation 4.Amarrage et Fusion 5. Degradation et Recyclage *Cell a moins de nutriements donc elle va s'autodigérer = mode de survie et mort cell

Question 30

Décrit ce qu'est la pyroptose

Answer 30

*La pyroptose est une forme inflammatoire de mort cellulaire programmée qui survient le plus souvent lors d'une infection par des agents pathogènes intracellulaires. Ex. COVID-19 *Contrairement à l'apoptose et à la nécrose, la pyroptose nécessite la fonction de l'enzyme caspase-1 *Les radiations activent des voies NLR qui activent la caspase-1. *La caspase-1 active les cytokines IL-1ȕ et IL-18 ainsi que la Gasdermin D. *La Gasdermin D crée des pores qui libèrent ces cytokines ce qui génère un choc inflammatoire et induit la mort de la cellule. voir schéma c clair!)

Question 31

Donne l'avantage de quantifier la survie cellulaire avec un essai mesurant l’activité métabolique

Answer 31

Résultats disponibles 1 jour après le traitement des cellules vs 10-14 jours pour l’essai de formation de colonies.

Question 32

Décrit l'essai MTT pour quantifier la survie cellulaire avec un essai mesurant l’activité métabolique

Answer 32

* Exemple d’essai MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) – Essai colorimétrique sur plaque 96 puits. – Principe: Mesure l’intégrité de l’activité des mitochondries. Les électrons de la chaîne respiratoire réduisent le MTT qui devient violet. Sous cette forme, appelé formazan, le MTT réduit est insoluble dans l’eau et forme des crytaux violets dans la cellule. Un détergeant, comme le Triton X-100, est ensuite ajouté pour lyser les cellules et solubiliser les crystaux de MTT formazan. La densité optique lue au spectrophotomètre est inversement proportionnelle à la mortalité cellulaire.

Question 33

Donne l'inconvénient de quantifier la survie cellulaire avec un essai mesurant l’activité métabolique (oncologie)

Answer 33

En oncologie, le type de mort cellulaire le plus fréquent observé est la mort mitotique qui peut apparaît jusqu’à 5 divisions cellulaires post-irradiation.

Question 34

Comment mesurer la radiosensibilité cellulaire in vitro: Test de formation de colonie

Answer 34

L’ensemencement des cellules dans les boîtes de Pétri est suivi d’une période d’incubation de 10-14 jours permettant la formation des colonies. Seules les colonies contenant plus de 50 cellules sont comptées (mort mitotique)

Question 35

Donne les cibles induisant la mort cellulaire sachant que la mort cellulaire comprend également un ciblage de molécules hors du noyau et l’induction de voies de signalisation

Answer 35

-NUCEAR DNA -Membrane/cytoplasm -Few cell/any target

Question 36

Vrai ou faux:La mort cellulaire ne peut pas être retardée dans le cadre de l'instabilité génomique.

Answer 36

Faux! Elle peut!!!

Question 37

Des voies apoptotiques peuvent être initiées à partir de.... (cibles induisant mort cellulaire)

Answer 37

des mitochondries, des dommages à l’ADN ou l’activation des récepteurs de la mort sur la membrane cellulaire ou de la sphingomyélinase.

Question 38

Va voir les Effets thérapeutiques des vésicules libérés par les cellules cancéreuses ciblées. Dès que tu as compris explique le!

Answer 38

(A) Les cellules B16F10 ont été exposées à 4 MBq/mL 125I-TA99 mAb pendant 2 jours ou aux rayons X (0.5 Gy). Le milieu conditionné a été récolté 48 h plus tard, puis ultracentrifugés pour éliminer les cellules, les débris et les microvésicules. Les vésicules extracellulaires (VE) ont été extrait du surnageant. (B) La survie clonogénique a été évaluée dans les cellules B16F10 du donneur et du receveur des VE. La survie cellulaire a diminué chez les cellules exposées aux rayons X, mais pas chez celles ayant reçues les VE issus de l’irradiation X. D’autre part, la survie cellulaire a diminué chez les cellules exposées 125I-TA99 mAb et chez celles qui ont été exposées aux VE produit par ces cellules.

Question 39

À quoi sert le FRACTIONNEMENT DE LA DOSE:

Answer 39

Augmente l’efficacité de la radiothérapie

Question 40

Décrit le processus clinique et le but du fractionnement de la dose

Answer 40

Clinique: Les doses de radiations utilisées en radiothérapie pour traiter des tumeurs malignes sont fractionnées par dose d’environ 2 Gy séparée par 24 h. But: Optimiser l’effet toxique à la tumeur et minimiser les dommages aux tissues sains qui ont une meilleure capacité de réparer les dommages à l’ADN.

Question 41

Quel est l'impact de l'épaulement du fractionnement de la dose

Answer 41

L’épaulement de la courbe de survie représente la capacité d’accumulation de lésions sublélates (LSL). En attendant 24h entre les fractions d’irradiation, on laisse plus de temps à la cellules pour réparer les LSL. Possible seulement avec radiation à TEL faible (rayons- X et gamma) parce que les TEL élevés (neutrons, particule alpha) induisent des lésions létales d’emblées (LLE). *On attends 24H, donne une dose et ainsi de suite. Cela permet une meilleure survie de la cellule, car une dose unique grande crée un grand nb de dommage. On laisse également le temps à la cellule de se réparer avant la prochaine dose 24H plus tard. ATTENTION, si tu regardes la courbe, pas toutes les cellules vont survivre, car la courbe descend.

Question 42

Qu'est ce qu'on remarque via les courbes de Débit de dose à faible TEL et Lésions Sub-Létales (LSL) (jsp comment poser la question hihi mais assure toi de bien la comprendre!)

Answer 42

Observé seulement si la courbe de survie présente un épaulement. La réparation des LSL prend place pendant l’irradiation, de sorte que les cellules ont le temps de réparer les cassures chromosomiques avant qu’une autre cassure se produise dans le voisinage. L’effet toxique (mutations) des radiations à faible TEL diminue grandement en diminuant le débit de dose.

Question 43

Décrit le cas du radon dans l'environnement face au Débit de dose à faible TEL et Lésions Sub-Létales (LSL)

Answer 43

Faible débit de dose. Effet local demeure important parce que le radon est un rayonnement corpusculaire (TEL élevé) qui ne génère pas d’épaulement

Question 44

Cette corrélation entre le débit de dose et la survie cellulaire est-elle valide pour les rayonnements à bas et haut TEL?

Answer 44

Rayonnements à bas TEL Pour les rayonnements à bas TEL, comme les rayons X et les rayons gamma, la relation entre le débit de dose et la survie cellulaire est souvent bien établie et relativement linéaire. Cela signifie que lorsque le débit de dose augmente, la survie cellulaire tend à diminuer de manière prévisible. En d'autres termes, une augmentation du débit de dose entraîne généralement une augmentation des dommages cellulaires et donc une diminution de la survie cellulaire. Rayonnements à haut TEL Pour les rayonnements à haut TEL, comme les particules alpha ou les ions lourds, la situation est plus complexe. Les rayonnements à haut TEL provoquent des dommages plus localisés et plus intenses dans les cellules, car ils déposent une quantité élevée d'énergie dans une petite zone. Cela peut conduire à des effets non linéaires sur la survie cellulaire en fonction du débit de dose. Effet non linéaire : À des débits de dose plus faibles, les effets de ces rayonnements peuvent être plus marqués et moins proportionnels par rapport au débit de dose, comparé aux rayonnements à bas TEL. Cela est dû à la nature des dommages cellulaires plus concentrés et potentiellement plus dévastateurs. Effets de réparation et de fragmentation : Les rayonnements à haut TEL peuvent induire des types de dommages (comme des cassures double-brin de l'ADN) qui sont plus difficiles à réparer, et cela peut influencer la relation entre débit de dose et survie cellulaire de manière non linéaire.

Question 45

Décrit le phénomène d'Épaulement sur la courbe de survie cellulaire et fractionnement de la dose selon le TEL

Answer 45

Un rayonnement de TEL élevé augmente la densité des dommages à l’ADN dans l’espace et le temps (A). L’augmentation du TEL diminue la capacité de réparation ce qui augmente la sensibilité des cellules lors d’une dose unique de radiation (B). Lors de multiples fractions d’irradiation, les cellules seront moins capable de réparer les dommages à l’ADN entre les fractions quand le TEL est plus élevé (C).

Question 46

Comment varie la largeur de l’épaulement de la courbe de survie cellulaire selon le débit de dose et le TEL?

Answer 46

À bas TEL : Large épaulement à faibles débits de dose, épaulement qui se réduit à mesure que le débit de dose augmente. À haut TEL : Épaulement plus étroit à faibles débits de dose, avec une pente plus abrupte de la courbe de survie qui devient encore plus marquée à des débits de dose plus élevés. En résumé, le TEL et le débit de dose influencent la largeur de l’épaulement de la courbe de survie cellulaire de manière significative, avec des différences notables entre les rayonnements à bas TEL et à haut TEL.

Question 47

Décrit le problème clinique entre l'oxygène et la radiosensibilité

Answer 47

N’ayant pas de méthode fiable pour déterminer les zones tumorales hypoxiques chez le patient, le radio-oncologue ne sait pas où sont les zones plus radiorésistantes qui devraient être irradiées à des doses plus élevées pour obtenir un taux de mortalité des cellules cancéreuses comparable à ce qui est observé dans les zones tumorales bien oxygénées.

Question 48

Explique comment L’oxygène augmente la radiosensibilité

Answer 48

L’oxygène amplifie la génération des radicaux libres (*OH) et fixe certains dommages à l’ADN. L’effet de l’oxygène diminue avec l’augmentation du TEL qui n’a pas besoin d’oxygène pour générer localement beaucoup de dommages. *Plus le TEL augmente, plus il y a des dommages létaux d'emblés donc l'amplification par l'oxygène est peu importante, car la cellule meurt déjà

Question 49

Donne la définition de l'instabilité génomique induite par les radiations

Answer 49

Dommages à l’ADN qui apparaissent quelques heures, jours et voir même années après l’interaction des radiations avec la cellule. La cellule irradiée transmet un phénotype d’instabilité génomique à sa progéniture. * Suite à l’induction de dommages à l’ADN, une cellule peut soit réparée, entrée en apoptose ou héritée d’un génome instable.

Question 50

Donne un impact positif de l'Instabilité génomique induite par les radiations

Answer 50

Conduit à l’évolution et la génération de la variation génétique, ainsi que la diversification des immunoglobulines.

Question 51

Donne un impact négatif de l'Instabilité génomique induite par les radiations

Answer 51

Vieillissement prématuré, prédisposition à certains cancers et maladies héréditaires.

Question 52

Quelles sont les conséquences si une Cellule cancéreuse est génétiquement instable (accumule des mutations au cours des divisions cellulaires).

Answer 52

Augmente le caractère malin et la probabilité de développer une résistance à la chimiothérapie.

Question 53

Quel est le Rôle de l’instabilité génomique dans l’hétérogénéité des cellules tumorales – Impact sur la réponse aux radiations

Answer 53

L’instabilité de l’ADN des cellules cancéreuses conduit à une tumeur dont la population est hétérogène. Le vecteur transportant l’atome radioactif pourrait, par exemple, se lier aux cellules « rouges » mais pas aux autres. La tumeur pourrait initialement régresser pour ensuite continuer à proliférer.

Question 54

Dans l’instabilité génomique dans l’hétérogénéité des cellules tumorales, Les autres cellules tumorales pourraient être éliminées par (2)

Answer 54

1) L’effet Bystander 2) Le feu croisé des radiations Voir schéma cellule il a l'air d'aimer ça

Question 55

Donne l'origine de l'Instabilité génomique induite par les radiations

Answer 55

Génétique (héréditaire) ou induite (radiations ou agents chimiques)

Question 56

V ou F: Des gens porteurs, par exemple, d’une mutation au gène ATM seront plus sensibles aux effets secondaires des radiations, comme l’érythème.

Answer 56

Vrai

Question 57

Quel sont les gènes et leur fonction du cancer du sein familial

Answer 57

-BRCA1 et 2--»Réparation de la recombinaison de l'ADN -Radiation fait en sorte d'abaisser leur fonction

Question 58

Décrit l'Analyse de la stabilité du génome par essai « DNA fingerprinting » in vitro et in vivo

Answer 58

In vitro: Cellules cancéreuses cultivées sous conditions contrôlées pendant 6 mois. In vivo: Cellules cancéreuses implantées chez la souris puis analyse de cellules isolées de la tumeur.

Question 59

Quel est le Rôle important pour le développement d’une résistance à la chimiothérapie.

Answer 59

Sous conditions de stress, le phénotype d’instabilité génomique peut être stimulé.

Question 60

Des dérivés de l’estradiol stimulent quoi? (instabilité génomique induite par les radiations)

Answer 60

le développement d’une résistance à l’agent chimiothérapeutique méthotrexate (MTX) + grand nb de cell cancéreuses résistantes---»métabolisme oestrogène altéré et produisent des radicaux libre=cell cancéreuse qui developpe une résistance

Question 61

Nommes les 6 types de mort cellulaires induits en précisant si elles sont programmées ou non Ensuite, donne des exemples de types de cellules pour chaque

Answer 61

Mort immédiate: Non programmée, Cellules épithéliales, endothéliales, fibroblastes et myocytes Sénescence: Programmée, Fibroblastes Mort mitotique: Non programmées, cellules éputhéliales Apoptose: Programmée, Lymphocytes, Thrombocytes, Prostate, Acini salivaire, cryptes intestinales et cellules endothéliales Autophagie: Programmée, Neurones et cellules épithéliales Pyroptose: Programmée, Tous types cellulaires?