La division cellulaire : application grandeur nature de la stratégie du « diviser pour mieux régner »

Voici le deuxième blog de notre série Elysia Bioscience : L’odyssée de la cellule ! Aujourd’hui, parlons division cellulaire !

Pourquoi une cellule se divise- t-elle ?

L’être humain est composé de milliards de cellules qui sont estimées entre 10¹² et 10¹⁶ soit 100 000 à 10 000 000 000 milliards de cellules. Oui ça fait beaucoup ! Les cellules se développent, fonctionnent et meurent. Il faut donc les renouveler pour continuer de vivre et cela est permis grâce à la division cellulaire qui est le processus permettant la multiplication des cellules. Et oui en biologie, la division cellulaire signifie multiplication des cellules en fait (histoire de vous embrouiller un peu plus !). Le plus souvent, une cellule mère se divise en deux cellules filles. Ce mode de multiplication des cellules est essentiel pour la régénération de tout organisme mais aussi pour permettre sa croissance (et oui c’est pour ça qu’un ado est toujours fatigué et en quête de nourriture : la division cellulaire demande de l’énergie 😉).

Notre corps se renouvelle de façon permanente entre notre naissance et notre mort. En effet, la masse de cellules que nous perdons chaque année par mort cellulaire normale est proche de notre poids corporel total !! A l’âge adulte, nous perdons en moyenne 10 000 milliards de cellules par jour. La division cellulaire est donc vitale à notre survie pour remplacer continuellement toutes ces cellules mortes 😊

Il existe environ 210 types cellulaires différents pour constituer un être humain (lymphocytes, fibroblastes, cellules cardiaques, neurones…). Les durées de vie de ces cellules sont très variables. Les neurones vivent très longtemps (20 à 30 ans), un globule rouge vit 4 mois, une cellule intestinale 5 jours et une cellule de peau entre 3 à 4 semaines. Certains organes ont besoin d’être constamment renouvelés comme la peau. En effet, quand vous prenez un coup de soleil, vous pelez (ce sont les cellules mortes !) et une nouvelle peau apparaît grâce à la division cellulaire 😊. Un autre exemple, vous vous coupez : les cellules du bord de la cicatrice se divisent pour donner de nouvelles cellules qui vont venir combler la cicatrice. Malheureusement, certaines cellules, pourtant essentielles, se renouvellent peu (voir pas) comme les neurones ou les cellules cardiaques.

La mitose et la méiose, les deux grands modes de division cellulaire

Mais comment les cellules savent-elles quand elles doivent se diviser ou non ? En réalité, les cellules communiquent entre elles via des protéines appelées cyclines. Il existe différents types de cyclines qui indiquent à la cellule si elle doit se diviser ou non.

La division cellulaire se déroule en différentes phases regroupées sous le nom de cycle cellulaire. Le cycle cellulaire comporte 2 grandes étapes : l’interphase et la mitose (ou méiose).

La différence entre mitose et méiose réside dans le type de cellules à diviser :

La méiose permet la multiplication des cellules sexuées appelées gamètes (c’est tout simplement les ovocytes (ovules) et les spermatozoïdes) qui servent uniquement à la reproduction.
La mitose permet la multiplication des cellules asexuées c’est-à-dire toutes les autres cellules du corps (muscle, peau, foie, rein, poumon…).

L’interphase

C’est la première phase du cycle cellulaire qui précède la mitose ou la méiose. Cette phase dure environ 90% du temps de vie d’une cellule. L’interphase est composée de plusieurs phases durant lesquelles la cellule se prépare à la division (mais ne se divise pas) :

Phase de repos (G0) : comme son nom l’indique les cellules sont au repos, elles n’ont pas commencé à se diviser. La cellule reçoit alors un signal de division et entre dans la phase suivante (G1).

Première phase de croissance (G1) : la cellule fabrique plus de protéines et d’ARN afin de se préparer à la division.

Phase de synthèse (S) : l’ADN (information génétique) de la cellule est recopié pour donner deux copies identiques.

Seconde phase de croissance (G2) : la cellule continue de fabriquer des protéines et de l’ARN.

La mitose

La Mitose est également composée de plusieurs phases successives :

Prophase : L’enveloppe du noyau (de son petit nom le nucléole) disparaît, l’ADN se condense, les chromosomes deviennent visibles. Les centrosomes vont de chaque côté de la cellule et vont former des microtubules. Et là, vous ne comprenez plus rien ! Pour simplifier : imaginez-vous un lac (une cellule) avec deux groupes de pécheurs de chaque côté du lac. Ils ont des cannes à pêche (centrosomes) avec des lignes (microtubules) qui vont permettre de trouver des paires de poissons-jumeaux (chromosomes) au milieu du lac (cellule). Une paire étant formée de deux poissons-jumeaux (logique !).

Métaphase : Chaque microtubule, qui forme le réseau mitotique, va se fixer au milieu d’un chromosome. Retour à notre métaphore : les pécheurs lancent tous leur lignes (microtubules) vers le milieu du lac et chaque ligne touche un poisson-jumeaux.

Anaphase : Le fuseau mitotique se contracte et sépare les chromosomes en deux et la cellule s’allonge. Pour le côté pêche : les pécheurs moulinent et ramènent leurs lignes avec au bout un seul poisson-jumeaux (de la paire initiale).

Télophase : La cellule continue de s’allonger. Les moitiés de chromosomes atteignent les pôles opposés de la cellule et les membranes, formant les noyaux, commencent à se former. Concernant la pêche : chaque poisson-jumeaux atteint une extrémité du lac et reforme un groupe.

Cytocinèse : Séparation physique de la cellule mère en deux cellules filles.

La méiose

Il faut savoir que chaque homme produit environ mille spermatozoïdes par seconde, soit 45 millions par jour par testicules !

Pour les femmes, elles ont un nombre prédéfini d’ovocytes à la naissance et n’en produisent qu’en moyenne 300 à 400 qui pourront être fécondés sur toute une vie. Pour information, l’ovocyte est la plus grande cellule du corps humain mesurant en moyenne 0.0001 mm.

La méiose a pour but de faire du brassage génétique (mélanger les gènes). La cellule mère va produire quatre (et non deux !) cellules sexuelles. Elle est composée de deux grandes étapes :

Méiose I (ou division réductionnelle) : C’est comme une mitose classique.
Méiose II (division équationnelle) : Il y a un échange aléatoire de gènes qui va donner au final 4 cellules qui n’ont pas la même information génétique.

Ces cellules sexuelles sont différentes car elles ne contiennent que la moitié de notre patrimoine génétique. Au moment de la fécondation, une cellule sexuelle (ovule) rencontre l’autre cellule sexuelle (spermatozoïde). Cette rencontre permet d’avoir un patrimoine complet grâce à la formation d’une cellule d’un nouvel organisme : chaque cellule sexuelle apportant sa moitié de patrimoine !

Quand la division cellulaire se dérègle

C’est un équilibre constant entre la production et la destruction de cellules. Dans certains cas, cet équilibre est rompu. Un dérèglement de la division cellulaire, comme dans le cas des cancers, entraîne une multiplication anarchique des cellules qui en plus ne meurent plus entrainant ainsi leur accumulation. A l’inverse les maladies neurodégénératives, sont responsables de la destruction de cellules (par exemple les neurones) qui ne sont pas remplacées faute de division.

De même, ce n’est pas parce que les cellules sont remplacées que cela empêche le phénomène de vieillissement. Les cellules sont programmées pour se diviser un certain nombre de fois. Mais cela reste un phénomène complexe à comprendre : c’est un secret pour le moment bien gardé, celui de l’immortalité (seul Highlander le connaît 😅).

Elysia Bioscience et la division cellulaire

Pour se diviser les cellules ont besoin d’énergie! Elysia Bioscience peut vous aider à comprendre l’impact de vos produits sur la croissance cellulaire, qu’elle soit humaine ou végétale.