MORT CELLULAIRE : Une question d’enzymes et de thermodynamique ?
La mort cellulaire est un concept fondamental en biologie. Parmi ces processus, l’apoptose, ou la mort cellulaire programmée, qui contribue, en éliminant les cellules dysfonctionnelles ou sénescentes, à maintenir la santé de nos cellules. Cette équipe de l’Université de Tokyo, s’attache à décrire, dans la revue Physical Review Research, la très mince frontière entre la vie et la mort cellulaire, qui dépend de processus chimiques, d’enzymes et de thermodynamique. Une première approche avec un objectif non dissimulé, parvenir à inverser la mort cellulaire dans des expériences de laboratoire contrôlées.
Â
Ces travaux proposent une nouvelle définition « mathématique » de la mort basée sur la capacité d’une cellule potentiellement morte à revenir à un « état de vie » prédéfini comme « vivant ». Si la mort nous concerne tous que nous soyons un animal, une plante ou a fortiori une cellule, la mort au niveau cellulaire n’a pas encore de définition mathématique. Pourtant, elle joue un rôle si important dans de nombreux processus biologiques avec des conséquences importantes sur la santé. Il est donc essentiel de définir plus avant le concept de mort cellulaire, en particulier dans la recherche médicale.
L’un des auteurs principaux, Yusuke Himeoka professeur à l’Universal Biology Institute de Tokyo décrit cet objectif : « comprendre
la différence inhérente entre la vie et la non-vie,
et le formaliser de manière mathématique. Comprendre pourquoi la transition de la non-vie à la vie est si difficile, alors que l’inverse est si facile serait une grande avancée en biologie ».
Â
Comprendre la mort cellulaire, c’est comprendre les réactions enzymatiques au sein des cellules : l’équipe de Tokyo développe en effet une vraie modélisation mathématique de la mort cellulaire, basée sur la manière dont les états cellulaires, y compris le métabolisme, peuvent être contrôlés en modulant les activités des enzymes.
Â
L’état de mort est ici défini comme l’état à partir desquels les cellules ne peuvent pas revenir à un état « vivant » apparent, quelle que soient la modulation de ces processus biochimiques.
Â
Un nouvel algorithme basé sur les réactions enzymatiques et la loi de la thermodynamique -qui stipule que les systèmes passent naturellement d’un état ordonné à un état désordonné- est proposé par ces scientifiques, qui permet de mieux comprendre, contrôler et
qui sait, même inverser la mort cellulaire dans des expériences de laboratoire.
Source: Physical Review Research March, 2024 DOI: 10.48550/arXiv.2403.02169 A theoretical basis for cell deaths
Plus sur l’Apoptose
Cette actualité a été publiée le 15/02/2025 par