Cours 8 FINAL Part 1 Flashcards

1
Q

Qu’est ce qu’un Gray

A

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

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2
Q

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

A

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

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3
Q

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

A

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

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4
Q

Donne la définition de Lésions Potentiellement Létales (LPL):

A

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

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5
Q

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

A

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

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6
Q

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

A

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

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7
Q

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.

A

Vrai

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8
Q

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

A

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
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9
Q

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

A

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

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10
Q

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

A
  • 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.
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11
Q

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

A

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

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12
Q

Décrit la mort cellulaire immédiate chez la population

A

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.

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13
Q

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

A
  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

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14
Q

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

A

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.

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15
Q

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

A

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.

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16
Q

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

A

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…..

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17
Q

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

A

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

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18
Q

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

A

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 ).

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19
Q

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

A

Vrai!

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20
Q

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

A

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.

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21
Q

Donne les caractéristiques et la définition de l’apoptose

A

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.

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22
Q

Pourquoi on dit que l’apoptose est Peu fréquente?

A

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

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23
Q

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

A

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.

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24
Q

Comment on mesure l’apoptose vs la nécrose

A

Apoptose: Échelle nucléosomale

Nécrose: Smear

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25
Q

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

A

SLAY C’EST LE DERNIER

26
Q

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

A

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.

27
Q

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

A

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.

28
Q

Qu’est ce que l’autophagie (4)

A

*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).

29
Q

Donne les étapes de l’autophagie

A
  1. Stress
    2.Induction
    3.Formation
    4.Amarrage et Fusion
  2. Degradation et Recyclage

*Cell a moins de nutriements donc elle va s’autodigérer
= mode de survie et mort cell

30
Q

Décrit ce qu’est la pyroptose

A

*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!)

31
Q

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

A

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

32
Q

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

A
  • 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.

33
Q

Donne l’inconvénient de quantifier la survie cellulaire avec

un essai mesurant l’activité métabolique (oncologie)

A

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.

34
Q

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

A

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)

35
Q

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

A

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

36
Q

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

A

Faux! Elle peut!!!

37
Q

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

A

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

38
Q

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

A

(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.

39
Q

À quoi sert le FRACTIONNEMENT DE LA DOSE:

A

Augmente l’efficacité de la radiothérapie

40
Q

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

A

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.

41
Q

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

A

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.

42
Q

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!)

A

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.

43
Q

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

A

Faible débit de dose.

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

44
Q

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

A

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.

45
Q

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

A

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).

46
Q

Comment varie la largeur de l’épaulement de la courbe de

survie cellulaire selon le débit de dose et le TEL?

A

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.

47
Q

Décrit le problème clinique entre l’oxygène et la radiosensibilité

A

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.

48
Q

Explique comment L’oxygène augmente la radiosensibilité

A

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

49
Q

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

A

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.

50
Q

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

A

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

51
Q

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

A

Vieillissement prématuré,
prédisposition à certains cancers et
maladies héréditaires.

52
Q

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

A

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

53
Q

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

A

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.

54
Q

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

A

1) L’effet Bystander
2) Le feu croisé des radiations

Voir schéma cellule il a l’air d’aimer ça

55
Q

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

A

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

56
Q

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.

A

Vrai

57
Q

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

A

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

58
Q

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

A

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.

59
Q

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

A

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

60
Q

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

A

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

61
Q

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

A

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?