Contrôle mitochondrial de l'apoptose : la mort cellulaire programmée est-elle apparue à la suite de l'événement endosymbiotique à l'origine des mitochondries ?

Abstract

La plupart des cellules animales peuvent mourir par un processus de mort cellulaire que l’on appelle apoptose. Les protéines cellulaires impliquées dans ce processus d’autodestruction ont relativement peu changé depuis la dichotomie nématodes/vertébrés. Il apparaît maintenant que les mitochondries occupent une place déterminante dans le contrôle de l’apoptose. Chez les mammifères, comme chez les nématodes, les protéines de la famille Bcl-2/Bcl-X/Ced-9 inhibent l’apoptose au moins à deux niveaux : régulation du passage d’ions ou de molécules pro-apoptotiques au travers de pores transmembranaires, et ancrage, au niveau des mitochondries, de protéines impliquées dans la transduction de signaux apoptotiques. Par ailleurs, il est maintenant admis que les mitochondries sont des endosymbiontes ayant pour origine une bactérie aérobie qui aurait été absorbée par l’ancêtre des cellules eucaryotes. Une partie de la machinerie apoptotique existerait chez des eucaryotes unicellulaires et certains des composants contrôlant l’apoptose pourraient même être présents chez les bactéries. Il est donc possible que le mécanisme à l’origine du maintien de la symbiose entre la bactérie ancêtre des mitochondries et la cellule hôte à l’origine des eucaryotes ait fourni les bases d’un contrôle de la survie cellulaire. Les métazoaires auraient exploité cette possibilité en connectant les effecteurs mitochondriaux de la mort cellulaire aux voies de transduction de signaux.

Most animal cells can undergo a process of programmed cell death called apoptosis. Cellular proteins involved in this self-destruction process have changed relatively little since the divergence of nematodes and vertebrates. It appears now that mitochondria occupy a strategic place in the control of apoptosis. In mammals, as well as in nematodes, proteins of the Bcl-2/Bcl-X/Ced-9 family inhibit apoptosis at least at two levels: regulation of membrane permeability to ions or pro-apoptotic molecules, and anchorage to the mitochondria of proteins involved in the transduction of apoptotic signals. It is now accepted that mitochondria are endosymbionts, originating in aerobic bacteria which were integrated by the ancestor of eukaryotic cells. A part of the apoptotic machinery could exist in unicellular eukaryotes and some components controlling apoptosis might be present in prokaryotes. It is therefore possible that the mechanism originally involved in the maintenance of the symbiosis between the bacterial ancestor of the mitochondria and the host cell precursor of eukaryotes, provided the basis for the actual mechanism controlling cell survival. Metazoans would have exploited this possibility by connecting the mitochondrial effecters of cellular death to the pathways of signal transduction. [References: 46]