Par Ho-Diep Dinh – Mis à jour le 30 août 2022

Crédit image :Pom669/iStock/GettyImages

Pendant des siècles, les scientifiques se sont demandé si les cellules pouvaient apparaître spontanément. La théorie cellulaire a tranché ce débat, révélant que seules les cellules existantes en donnent naissance à de nouvelles. La division cellulaire – ou mitose – est le mécanisme qui alimente la croissance, la reproduction et la réparation des tissus de chaque organisme vivant.

TL;DR

La division cellulaire est la pierre angulaire de la vie, permettant aux organismes de croître, de se reproduire et de guérir.

Comment fonctionne la division cellulaire

La division cellulaire est une séquence d’événements étroitement réglementée. Le cycle cellulaire comprend cinq étapes distinctes :

• Interphase – La cellule se prépare en dupliquant son ADN et en effectuant des fonctions de routine.
• Prophase – Les chromosomes se condensent, deviennent visibles et se déplacent vers des pôles opposés.
• Métaphase – Les chromosomes s'alignent parfaitement le long de l'équateur de la cellule.
• Anaphase – Les chromatides sœurs se séparent, tirées vers des extrémités opposées.
• Télophase – Les enveloppes nucléaires se reforment, les chromosomes se décondensent et la cellule se divise en deux cellules filles.

La mitose elle-même n'occupe qu'une fraction du cycle global ; la majorité du temps est passée en interphase, où la cellule se prépare à la division.

Division cellulaire comme reproduction

Dans de nombreux organismes unicellulaires, la mitose constitue également le seul moyen de reproduction. Ce processus, connu sous le nom de fission binaire, est particulièrement courant chez les bactéries, les premières formes de vie sur Terre. Parce que les bactéries manquent d’énergie et de machines pour la reproduction sexuée, la fission binaire leur permet de coloniser rapidement les environnements. Cependant, comme chaque descendant est un clone, un changement soudain des conditions peut menacer des populations entières.

Stimuler la croissance de la vie multicellulaire

Du développement embryonnaire à l’âge adulte, les organismes se développent en augmentant le nombre de cellules ou en agrandissant les cellules individuelles. Au début de la vie, les cellules se divisent à un rythme accéléré, créant ainsi la structure initiale du corps. Une fois la maturité atteinte, de nombreuses cellules spécialisées (par exemple les neurones, les cardiomyocytes) perdent la capacité de se diviser et la croissance se limite à l'hypertrophie – l'agrandissement des cellules existantes.

Réparer les dommages aux tissus

Lorsque le tissu est blessé, la matrice extracellulaire (MEC) libère des facteurs de croissance qui incitent les cellules voisines à réintégrer le cycle cellulaire. Pour les blessures mineures, cela conduit à une régénération efficace via la mitose. En revanche, les blessures graves entraînent souvent l'apparition de tissus cicatriciels (fibrose), car le processus de réparation ne peut pas restaurer complètement l'architecture d'origine.

Division cellulaire régulatrice

Les cellules contrôlent la division via des points de contrôle. La plupart des cellules humaines se trouvent dans la phase G0 sans division. Les signaux provenant des kinases peuvent pousser une cellule vers le point de contrôle G1, déclenchant ainsi la synthèse de l’ADN. Le point de contrôle G2 garantit que tout est prêt avant la mitose. Des signaux externes – tels que les facteurs de croissance des plaquettes lors de la cicatrisation des plaies – peuvent également stimuler la division. L'inhibition de contact, où les cellules cessent de se diviser lorsqu'elles atteignent une densité de surpeuplement, aide à maintenir l'architecture tissulaire.

Conséquences d'une division incontrôlée

Lorsque les mesures de protection échouent, une mitose incontrôlée peut conduire au cancer. Les mutations des gènes qui régulent le cycle cellulaire permettent aux cellules d’ignorer les signaux normaux de suppression de croissance. Ces cellules indésirables forment des tumeurs, recrutent de nouveaux vaisseaux sanguins et peuvent métastaser et se propager à des tissus distants. Parce que les cellules cancéreuses ignorent les signaux régulateurs, elles peuvent proliférer indéfiniment, compromettant leur fonction normale.