La vie est dans la mort et la mort est dans la vie

Le sentiment à peu près général, très largement répandu depuis la lecture du génome, est que l’ADN, la fameuse molécule en hélice de l’hérédité contient le livre du vivant. L’idée d’Ameisen est au contraire que tout ce qui est vivant hérite dès le départ d’un mécanisme de suicide et ne survit que parce que le fonctionnement général lui donne les moyens de réprimer ce suicide. Ce qui n’est pas nécessaire ne reçoit pas le message pour empêcher son suicide et meurt. Vous connaissez déjà certains mécanismes de ce type. Vous savez par exemple qu’un neurone qui ne sert pas à transmettre des messages nerveux, n’est pas irrigué par des influx et du coup meurt. De même si l’une de ses branches ou sous-branches ne sert pas, elle meurt elle aussi. L’idée de base est donc que la nature produit tout ce qui est physiquement possible par des assemblages et interactions de molécules. Le phénomène qui se produit alors est la formation d’un ensemble global qui a la capacité de maintenir en vie chacun des membres de la colonie qui est nécessaire à cet endroit pour cette tâche et de laisser les autres s’autodétruire

Un seul principe de base comme la vie, ou deux principes contraires comme la vie et la mort, ne peuvent suffire à produire toute l’extraordinaire variété du vivant. Si deux molécules, l’une de vie et l’autre de mort, se contentent de se détruire mutuellement, l’une finit simplement par l’emporter et elles ne peuvent produire toute une variété de possibilités mais seulement deux. Pour produire des successions de réactions et de rétroactions qui construisent les nombreuses échelles du vivant, il en faut simplement un troisième qui agisse par rétroaction avec les deux précédentes. On entre alors dans un domaine dans lequel la suite est imprédictible du fait des multiples possibilités d’interaction.

Nous allons effectivement voir que le vivant est caractérisé par l’existence de trois processus : le premier, suicide, le deuxième l’inhibition du premier et le troisième le médiateur sans lequel ni la vie ni la mort ne sont actives et qui doit se fixer sur l’un comme sur l’autre pour les activer. Nous avons donc un ballet de rétroactions successives qui dicte l’existence de toute cellule vivante. Je le décris ainsi : la cellule affirme " je vais me suicider ", le reste de la cellule répond d’attendre, puis à nouveau un " je vais me suicider " est émis et cette fois le message n’est pas bloqué. La cellule s’autodétruit. Mais ce genre de ballet qui rythme le combat de la vie et de la mort va commencer par se dérouler localement dans plusieurs zones et c’est seulement arrivé à un seuil qu’un message " je vais me suicider " non détruit finit par emporter la mort cellulaire. Il faut en effet que dans plusieurs zones les concentrations de protéines de la mort soient suffisantes pour emporter la décision. La mort est donc prévue d’emblée dès la naissance de la cellule mais elle peut être retardée très longtemps.

Quel est le fonctionnement des chaînes de rétroaction qui pilote la vie et la mort de la cellule ? Il a été découvert à partir d’une étude sur un petit ver à peine visible à l’œil nu qui mesure un millimètre de long, vit deux semaines et dont le développement embryonnaire dure trois jours. C’est sur ce ver (le caenorhabditis elegans) qu’a été fondée la théorie de l’apoptose qu’expose Ameisen et il montre comment on a ensuite découvert que le mécanisme est général, y compris chez l’homme. La cellule oeuf qui est à l’origine d’un nouveau petit ver va donner naissance à 1090 cellules filles dont exactement 131 cellules vont mourir au cours du développement. Les cellules qui meurent sont positionnées de façon précise sur le corps du ver.

Comment le développement connaît la manière de définir les cellules qui donnent des lignées et celles qui disparaissent, on ne l’aurait pas su s’il n’y avait, grâce aux mutations génétiques, un grand nombre d’échecs. Les échecs sont des cas où les cellules qui auraient dû mourir restent vivantes ou, au contraire, des cellules qui auraient dû vivre disparaissent. Dans ces deux cas on a cherché sur quels gènes il y avait une anomalie génétique et on ainsi compris le mécanisme de la vie et de la mort. Ce mécanisme a été découvert au milieu des années 80. Il y a trois gènes (et les trois protéines correspondantes) qui pilotent principalement le mécanisme de la vie et de la mort de la cellule. Et, encore une fois, c’est vrai pour tous les êtres vivants. Ces gènes et ces protéines associées sont appelées « ced », ce qui veut dire en anglais cell death c’est-à-dire mort de la cellule. Les principales dans le mécanisme sont ced 3, ced 4 et ced 9. Pourquoi trois puisqu’une représente la mort et une autre la vie. Que peut bien représenter le troisième ? Eh bien il représente l’activation. En effet, sans cette activation ni la mort ni la vie, c’est-à-dire les gènes et les protéines correspondantes ne peuvent fonctionner. Le gène et la protéines de la vie appelés ced 9 sont nommés protecteurs. Le gène et la protéine de la mort cellulaire, l’apoptose, ou ced 3 sont appelés exécuteurs. Le troisième, le ced 4, est appelé le médiateur. Sa protéine doit se fixer sur la protéine de la mort pour actionner la mort et sur la protéine de la vie pour actionner la vie.

Le nombre trois a son importance. Encore une fois il ne s’agit pas là de magie du nombre trois, de triadisme. Il s’agit de possibilités multiples engendrées par des interactions rétroactives impliquant trois acteurs. Ameisen explique : " Le degré de complexité potentielle - le nombre de combinaisons possibles qui résulte des interactions, des combats, des dialogues - entre ces trois participants est bien supérieur à celui qui résulterait d’une interaction directe entre seulement deux participants, un exécuteur et un protecteur. "

Bien sûr, les gènes sont immobiles sur l’ADN et sont tous les trois présents depuis le début et en permanence. Ils ne peuvent donc expliquer pourquoi ni comment le processus tranche à un moment pour la vie et ensuite pour la mort. Ce sont les protéines qui le déterminent.

En fait en 1993 on a prouvé que la cause de la mort est extérieure à l’ADN située dans le cytoplasme c’est-à-dire dans le corps cellulaire. On avait d’abord découvert que l’extérieur agissait sur la mort cellulaire et du coup on pensait que l’acteur principal était un message extérieur de mort. En effet, on avait constaté qu’une cellule vivant dans une zone où les cellules mouraient si elle était transplantée dans une zone où elles survivaient se mettait à survivre parce qu’elle recevait des signaux de survie. Et effectivement il y a un message de survie qui est échangé entre les cellules. Mais en 1993 on a compris que le message de mort, lui, est à l’intérieur de la cellule elle-même. La cellule qui meurt de mort naturelle est une cellule qui se suicide. C’est Youri Lazebnik, un biologiste russe travaillant aux USA, qui a montré qu’on pouvait déclencher le suicide cellulaire en ajoutant à son corps cellulaire des extraits du corps cellulaire d’une cellule en train de se suicider. Il a ainsi démontré qu’en plus de signaux externes il y a aussi des signaux internes qui sont dans le corps cellulaire. Ce sont des protéines de suicide.

La mort cellulaire n’est pas un phénomène accidentel et marginal mais au contraire un point central dans le processus du vivant et nous allons nous appuyer sur ce processus pour interpréter l’ensemble des problèmes posés précédemment. Vous m’excuserez donc de m’appesantir sur l’explication que donne Ameisen de l’apoptose ou suicide cellulaire.

Rappelons que la mort cellulaire n’est pas très visible car les cellules voisines sont averties et contribuent à faire disparaître les restes de la mort. Ce n’est pas le cas s’il s’agit d’une mort accidentelle de la cellule encore appelée nécrose. Dans ce cas, la membrane de la cellule explose lâchant les produits internes lesquels agissent comme des poisons sur les cellules voisines et propagent la mort accidentelle. C’est ainsi que se propage la gangrène en cas de gel de la chair.

Au contraire en cas de mort naturelle de la cellule, celle-ci découpe en petits morceaux ses molécules et les résidus sont digérés par les voisines. Et il est heureux que ce processus ne soit pas nuisible pour les cellules voisines car chaque jour dans notre corps cent milliards de cellules s’autodétruisent et disparaissent sans laisser de traces. Avec l’apoptose certaines zones peuvent détruire 90% des cellules sans le moindre risque de gangrène. Cette autodestruction n’est pas une mort de vieillesse et elle n’est pas non plus le produit d’un simple hasard mais elle provient de la nécessité de libérer certaines zones par exemple pour le développement du corps ou encore de la nécessité de multiplier dans cette zone des cellules d’un autre type. Nous verrons ainsi dans mon prochain exposé que cette destruction est l’élément moteur de la structuration du corps.