A55 Mort cellulaire due à la température

Topique

La mort cellulaire induite par la température ne se produit pas toujours de la même manière chez les insectes : il existe deux principaux mécanismes de mort cellulaire thermique : l’apoptose, une mort cellulaire programmée et active induite par une chaleur modérée et prolongée, et la nécrose, une mort cellulaire passive directement liée aux températures extrêmes.

Ces deux mécanismes de mort cellulaire reposent sur le même principe physique : la cinétique de la mort cellulaire suit la loi d’Arrhenius, ce qui signifie que le taux de mortalité cellulaire augmente exponentiellement avec la température. À 45 °C, ce taux peut être mille fois supérieur à celui observé à 35 °C.

Cette accélération exponentielle avec la température, combinée à la durée d’exposition, est intégrée dans une fonction de survie unique pour la cellule d’insecte, comme le propose le modèle de Weibull thermique : la forme exacte de cette fonction de survie dépend également de la température, suivant là encore la même loi d’Arrhenius qui régit le taux de mortalité cellulaire.

Dans la voie de l'apoptose, une chaleur modérée et prolongée endommage d'abord les mitochondries de la cellule d'insecte. Ces mitochondries endommagées libèrent alors du cytochrome c dans le reste de la cellule. Ce cytochrome c libéré active à son tour des protéases appelées caspases, qui induisent la mort cellulaire programmée. Cependant, cette activation est constamment en compétition avec des protéines inhibitrices de la famille Bcl2 qui tentent d'arrêter le processus.

Dans la voie de la nécrose, en revanche, aucun signal moléculaire n'active un processus ordonné : lorsque la température de la cellule d'insecte dépasse un seuil critique, les membranes cellulaires s'effondrent de manière irréversible et quasi brutale – un effondrement qui se comporte comme un interrupteur plutôt que comme un processus graduel.

La température critique pour la cellule d'insecte n'est pas une valeur fixe, mais dépend de la durée d'exposition : la courbe décrivant cette température critique montre que des expositions plus longues permettent à la cellule de survivre à des températures plus basses, tandis que des expositions plus courtes ne permettent la survie qu'à des températures plus élevées. Cette relation entre la température et le temps reflète, en substance, que les dommages subis par la cellule d'insecte sous l'effet de la chaleur sont cumulatifs, qu'ils soient finalement résolus par la voie active de l'apoptose ou par la voie passive de la nécrose.

ID:2567